Download Giáo án hình học lớp 12

- Viết biểu thức năng lượng của một phản ứng hạt nhân và nêu được điều kiện của phản ứng hạt nhân trong các trường hợp: toả năng lượng và thu năng lượng.. Giáo viên: Các bảng số liệu về [r]

(1)

GGNgày soạn: Tiết dạy: + Chương I

DAO ĐỘNG CƠ

Bài 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ I MỤC TIÊU

1 Kiến thức: - Nêu được:

+ Định nghĩa dao động điều hoà

+ Li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu gì? - Viết được:

+ Phương trình dao động điều hồ giải thích cá đại lượng phương trình + Cơng thức liên hệ tần số góc, chu kì tần số

+ Cơng thức vận tốc gia tốc vật dao động điều hoà - Vẽ đồ thị li độ theo thời gian với pha ban đầu - Làm tập tương tự Sgk

2 Kĩ năng: 3 Thái độ: II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Hình vẽ mơ tả dao động hình chiếu P điểm M đường kính P1P2 thí nghiệm minh hoạ

2 Học sinh: Ơn lại chuyển động trịn (chu kì, tần số mối liên hệ tốc độ góc với chu kì tần số)

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1 Ổn định tổ chức:

Lớp:

2 Kiểm tra cũ: 3 Bài mới:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu dao động cơ

Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức bản

- Lấy ví dụ vật dao động đời sống: thuyền nhấp nhô chỗ neo, dây đàn ghita rung động, màng trống rung động  ta nói vật dao động  Như dao động cơ?

- Khảo sát dao động trên, ta nhận thấy chúng chuyển động qua lại khơng mang tính tuần hồn  xét lắc đồng hồ sao?

- Dao động tuần hồn khơng Nhưng sau khoảng thời gian (T) vật trở lại vị trí cũ với vật tốc cũ  dao động tuần hoàn

- Là chuyển động qua lại vật đoạn đường xác định quanh vị trí cân

- Sau khoảng thời gian định trở lại vị trí cũ với vận tốc cũ  dao động lắc đồng hồ tuần hoàn

I Dao động cơ

(2)

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phương trình dao động điều hồ

- Minh hoạ chuyển động tròn điểm M

- Nhận xét dao động P M chuyển động?

- Khi toạ độ x điểm P có phương trình nào?

- Có nhận xét dao động điểm P? (Biến thiên theo thời gian theo định luật dạng cos)

- Y/c HS hoàn thành C1

- Hình dung P khơng phải điểm hình học mà chất điểm P  ta nói vật dao động quanh VTCB O, cịn toạ độ x li độ vật - Gọi tên đơn vị đại lượng có mặt phương trình

- Lưu ý:

+ A,   phương trình số, A >  >

+ Để xác định  cần đưa phương trình dạng tổng quát x = Acos(t + ) để xác định

- Với A cho biết pha ta xác định gì? ((t + ) đại lượng cho phép ta xác định gì?) - Tương tự biết ?

- Qua ví dụ minh hoạ ta thấy chuyển động tròn dao động điều hồ có mối liên hệ gì?

- Trong phương trình: x = Acos(t + ) ta quy ước chọn trục x làm gốc để

- Trong q trình M chuyển động trịn đều, P dao động trục x quanh gốc toạ độ O

x = OMcos(t + )

- Vì hàm sin hay cosin hàm điều hoà  dao động điểm P dao động điều hoà

- Tương tự: x = Asin(t + ) - HS ghi nhận định nghĩa dao động điều hoà

- Ghi nhận đại lượng phương trình

- Chúng ta xác định x thời điểm t

- Xác định x thời điểm ban đầu t0

- Một điểm dao động điều hồ đoạn thẳng ln ln coi hình chiếu điểm tương ứng chuyển động trịn lên đường kính đoạn thẳng

II Phương trình dao động điều hồ

1 Ví dụ

- Giả sử điểm M chuyển động tròn đường tròn theo chiều dương với tốc độ góc  - P hình chiếu M lên Ox

- Giả sử lúc t = 0, M vị trí M0 với POM1 0 (rad) - Sau t giây, vật chuyển động đến vị trí M, với



1 ( )

POMt rad

- Toạ độ x = OPcủa điểm P có phương trình:

x = OMcos(t + ) Đặt OM = A

x = Acos(t + ) Vậy: Dao động điểm P dao động điều hoà Định nghĩa

- Dao động điều hồ dao động li độ vật hàm cosin (hay sin) thời gian

3 Phương trình

- Phương trình dao động điều hoà:

x = Acos(t + ) + x: li độ dao động + A: biên độ dao động, xmax (A > 0)

+ : tần số góc dao động, đơn vị rad/s + (t + ): pha dao động thời điểm t, đơn vị rad

+ : pha ban đầu dao động, dương âm Chú ý (Sgk)

M M

P1 x P

O t

(3)

tính pha dao động chiều tăng pha tương ứng với chiều tăng góc POM1 trong chuyển động trịn

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hoà

- Dao động điều hồ có tính tuần hồn  từ ta có định nghĩa

- Trong chuyển động trịn tốc độ góc , chu kì T tần số có mối liên hệ nào?

- HS ghi nhận định nghĩa chu kì tần số

2 2 f

T



  

III Chu kì, tần số, tần số góc dao động điều hồ Chu kì tần số

- Chu kì (kí hiệu T) dao động điều hồ khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần

+ Đơn vị T giây (s) - Tần số (kí hiệu f) dao động điều hoà số dao động toàn phần thực giây + Đơn vị f 1/s gọi Héc (Hz).

2 Tần số góc

- Trong dao động điều hồ  gọi tần số góc Đơn vị rad/s

2 2 f

T



  

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu vận tốc gia tốc dao động điều hoà

- Vận tốc đạo hàm bậc li độ theo thời gian  biểu thức?  Có nhận xét v?

- Gia tốc đạo hàm bậc vận tốc theo thời gian  biểu thức? - Dấu (-) biểu thức cho biết điều gì?

x = Acos(t + )

 v = x’ = -Asin(t + ) - Vận tốc đại lượng biến thiên điều hoà tần số với li độ

 a = v’ = -2Acos(t + ) - Gia tốc ngược dấu với li độ (vectơ gia tốc luôn hướng VTCB)

IV Vận tốc gia tốc trong dao động điều hoà Vận tốc

v = x’ = -Asin(t + ) - Ở vị trí biên (x = A):  v =

- Ở VTCB (x = 0):  |vmax| = A Gia tốc

a = v’ = -2Acos(t + ) = -2x

- Ở vị trí biên (x = A):  |amax| = -2A

- Ở VTCB (x = 0):  a =

Hoạt động ( phút): Vẽ đồ thị dao động điều hoà

(4)

- Hướng dẫn HS vẽ đồ thị dao động điều hoà x = Acost ( = 0) - Dựa vào đồ thị ta nhận thấy đường hình sin, người ta gọi dao động điều hoà dao động hình sin.

- HS vẽ đồ thị theo hướng

dẫn GV V Đồ thị dao động điều hoà

Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà.

- Nêu câu hỏi tập nhà

- Yêu cầu: HS chuẩn bị sau - Ghi câu hỏi tập nhà - Ghi chuẩn bị cho sau

IV RÚT KINH NGHIỆM

Ngày soạn:

Tiết dạy:

Bài 2: CON LẮC LÒ XO I MỤC TIÊU

1 Kiến thức: - Viết được:

+ Công thức lực kéo tác dụng vào vật dao động điều hồ + Cơng thức tính chu kì lắc lị xo

+ Cơng thức tính năng, động lắc lò xo - Giải thích dao động lắc lị xo dao động điều hồ

- Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động - Áp dụng cơng thức định luật có để giải tập tương tự phần tập

- Viết phương trình động lực học lắc lò xo 2 Kĩ năng:

3 Thái độ: II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Con lắc lò xo theo phương ngang Vật m vật hình chữ “V” ngược chuyển động đêm khơng khí

2 Học sinh: Ôn lại khái niệm lực đàn hồi đàn hồi lớp 10. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1 Ổn định tổ chức: Lớp:

(5)

Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức bản - Minh hoạ lắc lò xo trượt

một mặt phẳng nằm ngang không ma sát Y/c HS cho biết gồm gì?

- HS dựa vào hình vẽ minh hoạ GV để trình bày cấu tạo lắc lị xo

- HS trình bày minh hoạ chuyển động vật kéo vật khỏi VTCB cho lò xo dãn đoạn nhỏ buông tay

I Con lắc lò xo

1 Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu lò xo có độ cứng k, khối lượng khơng đáng kể, đầu lò xo giữ cố định

2 VTCB: vị trí lị xo khơng bị biến dạng

Hoạt động ( phút): Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học.

- Vật chịu tác dụng lực nào?

- Ta có nhận xét lực này?

- Khi lắc nằm ngang, li độ x độ biến dạng l liên hệ nào? - Giá trị đại số lực đàn hồi? - Dấu trừ ( - ) có ý nghĩa gì? - Từ biểu thức a?

- Từ biểu thức đó, ta có nhận xét dao động lắc lị xo?

- Từ  T xác định nào?

- Nhận xét lực đàn hồi tác dụng vào vật trình chuyển động - Trường hợp lực kéo cụ thể lực nào?

- Trọng lực P, phản lực N mặt phẳng, lực đàn hồi

F lị xo

- Vì P N 0 nên hợp lực

tác dụng vào vật lực đàn hồi lò xo

x = l F = -kx

- Dấu trừ F luôn hướng VTCB

k

a x

m



- So sánh với phương trình vi phân dao động điều hồ a = -2x  dao động lắc lò xo dao động điều hồ

- Đối chiếu để tìm công thức  T

- Lực đàn hồi hướng VTCB

- Lực kéo lực đàn hồi

II Khảo sát dao động của lắc lò xo mặt động lực học

1 Chọn trục toạ độ x song song với trục lò xo, chiều dương chiều tăng độ dài l lò xo Gốc toạ độ O VTCB, giả sử vật có li độ x

- Lực đàn hồi lò xo F k l F = -kx Hợp lực tác dụng vào vật:P N F ma  

   

- Vì P N 0

 

 F ma

 

Do vậy:

k

a x

m



3 - Dao động lắc lò xo dao động điều hồ - Tần số góc chu kì lắc lị xo

k m

 

m T

k

 

4 Lực kéo

- Lực hướng VTCB gọi lực kéo

k Nm

 P

F v =

k F =

m

N P k

m

N P F

O A

(6)

- Trường hợp lò xo treo thẳng đứng?

- Là phần lực đàn hồi F = -k(l0 + x)

Vật dao động điều hồ chịu lực kéo có độ lớn tỉ lệ với li độ

Hoạt động ( phút): Khảo sát dao động lò xo mặt lượng.

- Khi dao động, động lắc lò xo (động vật) xác định biểu thức?

- Khi lắc dao động lắc xác định biểu thức nào?

- Xét trường hợp khơng có ma sát  lắc thay đổi nào?

- Cơ lắc tỉ lệ với A?

2 ñ

1 W

2mv 

2

1 ( )

2

t

W  k l W  kx

- Khơng đổi Vì

cos 2 2

1 ( )

2

1 ( )

2

W m A sin t

kA t

  

 

 

 

Vì k = m2 nên

2 2

1

2

W kA  m A const

- W tỉ lệ với A2.

III Khảo sát dao động lò xo mặt lượng Động lắc lò xo

2 ñ

1 W

2mv 

2 Thế lắc lò xo

2 t

W  kx

3 Cơ lắc lị xo Sự bảo tồn a Cơ lắc lò xo tổng động lắc

2

1

2

W mv  kx

b Khi khơng có ma sát

2

1

2

W kA  m A const  - Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

- Khi khơng có ma sát, lắc đơn bảo toàn

- Nêu câu hỏi tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau

- Ghi câu hỏi tập nhà

- Ghi chuẩn bị cho sau

(7)

BÀI TẬP

I Mục tiêu:

- Từ phương trình dao động điều hồ xác định được: biên độ, chu kì, tần số góc

- Lập phương trình dao động điều hồ, phương trình vận tốc, gia tốc, từ giả thuyết tốn Chú ý tìm pha ban đầu dựa vào điều kiện ban đầu

- Kỹ năng: Giải tốn đơn giản dao động điều hồ II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: số tập trắc nghiệm tự luận 2 Học sinh: ôn lại kiến thức dao động điều hồ III.Tiến trình dạy :

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra cũ: Nêu cấu tạo lắc lò xo, cơng thức tính chu kì?

Khi lắc dao động điều hịa động lắc biến đổ qua lại

3 Bài :

Hoạt động 1: giải tập trắc nghiệm

Hoạt động GV Hoạt động H.S Nội dung

* Cho Hs đọc câu trắc nghiệm 7,8,9 trang 8,9 sgk

* Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm đáp án

*Gọi HS trình bày câu

* Cho Hs đọc l câu trắc nghiệm 4,5,6 trang 13 sgk

*Cho Hs trình bày câu

* HS đọc đề câu, suy nghĩ thảo luận đưa đáp án

* Thảo luận nhóm tìm kết

* Hs giải thích

Câu trang 9: C Câu trang 9: A Câu trang 9: D Câu trang 13: D Câu trang 13: D Câu trang 13: B

Hoạt động 1: giải tập tự luận dao động điều hồ vật năng, lắc lị xo

Bài 1: Một vật kéo lệch khỏi VTCB đoạn 6cm thả vât dao động tự với tần số góc ω = π(rad)

Xác định phương trình dao động lắc với điều kiện ban đầu: a lúc vật qua VTCB theo chiều dương

b lúc vật qua VTCB theo chiều âm

* HS tiếp thu

* Đọc đề tóm tắt tốn

Giải

Phương trình tổng quát: x = Acos(ωt + φ)

 x = 6cos(πt + φ) a t = 0, x = 0, v>0

x = 6cosφ =0 v =- 6πsinφ >

cosφ = sinφ < => φ = -π/2

(8)

*Hướng dẫn giải:

- Viết phương trình tổng quát dao động

- Thay A = 6cm

-Vận dụng điều kiện banđầu giải tìm φ

Bài 2: Một lị xo treo thẳng đứng, đầu lò xo được giữ chuyển động đầu dưới theo vật nặng có khối lượng m = 100g, lị xo có độ cứng k = 25 N/m Kéo vật rời khỏi VTCB theo phương thẳng đứng hướng xuống đoạn 2cm, truyền cho vận tốc

3

10 . (cm/s) theo

phương thẳng đứng hướng lên. Chọn góc tg lúc thả vật, gốc toạ độ VTCB, c dương hướng xuống.

a Viết PTDĐ.

b Xác định thời điểm vật đi qua vị trí mà lị xo giãn 2 cm lần thứ nhất.

* Hương dẫn Học sinh nhà làm câu b

* HS thảo luận giải toán

* HS tiếp thu

* Đọc đề tóm tắt tốn

* HS thảo luận giải toán

b t = 0, x = 0, v<0

x = 6cosφ = v = - sinφ < cos φ= sinφ > => φ =π/2

Vậy p.trình dđ: x = 6cos(πt + π/2) cm Giải

a) Tại vị trí cân O kl = mg

l =

0,04 25

0,1.10 k

mg

 

(m) +  =

  

 10

1 , 25 m

k

(Rad/s) + m dao động điều hố với phương trình

x = Asin (t + ) t = x = cm >

v = 10 (cm/s) <0

Ta có = Acos Cos  >0 -10 = -5.AsinSin >0 =>cotan = 1/ 3 = π/3(Rad) A= 4(cm) Vậy PTDĐ: x = 4cos (5t + ) (cm)

4.Củng cố dặn dò: nhà làm tập sách tập 5 Rút kinh nghiệm:

Ngày soạn:

Tiết dạy:

CON LẮC ĐƠN

I MỤC TIÊU 1 Kiến thức:

- Nêu cấu tạo lắc đơn

- Nêu điều kiện để lắc đơn dao động điều hoà Viết cơng thức tính chu kì dao động lắc đơn

- Viết cơng thức tính lắc đơn - Xác định lực kéo tác dụng vào lắc đơn

- Nêu nhận xét định tính biến thiên động lắc dao động - Giải tập tương tự

- Nêu ứng dụng lắc đơn việc xác định gia tốc rơi tự 2 Kĩ năng:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị lắc đơn. 3

3

(9)

2 Học sinh: Ơn tập kiến thức phân tích lực. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu lắc đơn

- Mô tả cấu tạo lắc đơn

- Khi ta cho lắc dao động, dao động nào?

- Ta xét xem dao động lắc đơn có phải dao động điều hoà?

- HS thảo luận để đưa định nghĩa lắc đơn

- Dao động qua lại vị trí dây treo có phương thẳng đứng  vị trí cân

I Thế lắc đơn Con lắc đơn gồm vật nhỏ, khối lượng m, treo đầu sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài l

2 VTCB: dây treo có phương thẳng đứng

Hoạt động ( phút): Khảo sát dao động lắc đơn mặt động lực học.

- Con lắc chịu tác dụng lực phân tích tác dụng lực đến chuyển động lắc

- Dựa vào biểu thức lực kéo  nói chung lắc đơn có dao động điều hồ khơng?

- Xét trường hợp li độ góc α nhỏ để sinα  (rad) Khi  tính

- HS ghi nhận từ hình vẽ, nghiên cứu Sgk cách chọn chiều dương, gốc toạ độ … - Con lắc chịu tác dụng hai lực T P

- P.tích P P P t n

  

 T P n

 

không làm thay đổi tốc độ vật  lực hướng tâm giữ vật chuyển động cung tròn - Thành phần Pt



lực kéo

- Dù lắc chịu tác dụng lực kéo về, nhiên nói chung Pt khơng tỉ lệ với α nên nói chung khơng

II Khảo sát dao động của lắc đơn mặt động lực học

1 Chọn chiều (+) từ phải sang trái, gốc toạ độ O + Vị trí vật xác định li độ góc OCM hay li độ cong



s OM l  .

+ α s dương lắc lệch khỏi VTCB theo chiều dương ngược lại Vật chịu tác dụng lực T P

- Phân tích P P P t n

  

 thành phần Pt



lực kéo về có giá trị:

Pt = -mg.sinα NX: Dao động lắc đơn nói chung khơng phải dao động điều hồ - Nếu  nhỏ sinα  m

l

α

M

l

α > α

< O

+ T

P  P n

t

P



s =

lα

(10)

thế thông qua s l

- Ta có nhận xét lực kéo trường hợp này?

- Trong công thức mg/l có vai trị gì?

 l

g có vai trị gì?

- Dựa vào cơng thức tính chu kì lắc lị xo, tìm chu kì dao động lắc đơn

s = l

s l

 

- Lực kéo tỉ lệ với s (Pt = - k.s)  dao động lắc đơn xem dao động điều hồ

- Có vai trị k



l

g có vai trò mk

2 m l

T

k g

 

 

(rad), đó: t

s P mg mg

l



 

Vậy, dao động nhỏ (sin (rad)), lắc đơn dao động điều hồ với chu kì: l T g  

Hoạt động ( phút): Khảo sát dao động lắc đơn mặt lượng.

- Trong trình dao động, lượng lắc đơn có dạng nào?

- Động lắc động vật xác định nào?

- Biểu thức tính trọng trường?

- Trong trình dao động mối quan hệ Wđ Wt nào? - Công thức bên với li độ góc (khơng trường hợp  nhỏ)

- HS thảo luận từ đưa được: động trọng trường

- HS vận dụng kiến thức cũ để hoàn thành yêu cầu Wt = mgz dựa vào hình vẽ z = l(1 - cos)  Wt = mgl(1 - cos) - Biến đổi qua lại bỏ qua ma sát bảo toàn

III Khảo sát dao động của lắc đơn mặt năng lượng

1 Động lắc ñ W 2mv 

2 Thế trọng trường lắc đơn (chọn mốc VTCB)

Wt = mgl(1 - cos) Nếu bỏ qua ma sát, lắc đơn bảo toàn

cos

2

W (1 )

2mv mgl 

  

= số

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu ứng dụng lắc đơn.

- Y/c HS đọc ứng dụng lắc đơn

- Hãy trình bày cách xác định gia tốc rơi tự do?

- HS nghiên cứu Sgk từ nêu ứng dụng lắc đơn

+ Đo chiều dài l lắc + Đo thời gian số dao động toàn phần  tìm T + Tính g theo:

2 l g T  

IV Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do

- Đo gia tốc rơi tự 2 l g T  

(11)

- Yêu cầu: HS chuẩn bị sau nhà

Ngày soạn:

Tiết dạy: Bài

DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

- Nêu đặc điểm dao động tắt dần, dao động trì, dao động cưỡng bức, cộng hưởng

- Nêu điều kiện để tượng cộng hưởng xảy

- Nêu vài ví dụ tầm quan trọng tượng cộng hưởng - Giải thích nguyên nhân dao động tắt dần

- Vẽ giải thích đường cong cộng hưởng

- Vận dụng điều kiện cộng hưởng để giải thích số tượng vật lí liên quan để giải tập tương tự

1 Giáo viên: Chuẩn bị số ví dụ dao động cưỡng tượng cộng hưởng có lợi, có hại

2 Học sinh: Ôn tập lắc:

2

W  m A

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu dao động tắt dần.

- Khi khơng có ma sát tần số dao động lắc?

- Tần số phụ thuộc gì?  tần số riêng

- Xét lắc lò xo dao động thực tế  ta có nhận xét dao động nó?

- HS nêu công thức

- Phụ thuộc vào đặc tính lắc

- Biên độ dao động giảm dần  đến lúc dừng lại

(12)

- Ta gọi dao động dao động tắt dần  dao động tắt dần?

- Tại dao động lắc lại tắt dần?

- Hãy nêu vài ứng dụng dao động tắt dần? (thiết bị đóng cửa tự động, giảm xóc tơ …)

- HS nghiên cứu Sgk thảo luận để đưa nhận xét - Do chịu lực cản khơng khí (lực ma sát)  W giảm dần (cơ  nhiệt)

- HS nêu ứng dụng

- Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Giải thích

- Do lực cản môi trường

3 Ứng dụng (Sgk)

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu dao động trì

- Thực tế dao động lắc tắt dần  làm để trì dao động (A khơng đổi mà không làm thay đổi T)

- Dao động lắc trì nhờ cung cấp phần lượng bị từ bên ngoài, dao động trì theo cách gọi dao động trì

- Minh hoạ dao động trì lắc đồng hồ

- Sau chu kì cung cấp cho phần lượng phần lượng tiêu hao ma sát

- HS ghi nhận dao động trì lắc đồng hồ

II Dao động trì Dao động trì cách giữ cho biên độ khơng đổi mà khơng làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi dao động trì

2 Dao động lắc đồng hồ dao động trì

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu dao động cưỡng bức

- Ngồi cách làm cho hệ dao động khơng tắt dần  tác dụng ngoại lực cưỡng tuần hoàn, lực cung cấp lượng cho hệ để bù lại phần lượng mát ma sát  Dao động hệ gọi dao động cưỡng

- Hãy nêu số ví dụ dao động cưỡng bức?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk cho biết đặc điểm dao động cưỡng

- HS ghi nhận dao động cưỡng

- Dao động xe ô tô tạm dừng mà không tắt máy…

- HS nghiên cứu Sgk thảo luận đặt điểm dao động cưỡng

III Dao động cưỡng bức Thế dao động cưỡng

- Dao động chịu tác dụng ngoại lực cưỡng tuần hoàn gọi dao động cưỡng

2 Ví dụ (Sgk) Đặc điểm

- Dao động cưỡng có A khơng đổi có f = fcb - A dao động cưỡng không phụ thuộc vào Acb mà phụ thuộc vào chênh lệch fcb fo Khi fcb gần fo A lớn

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng cộng hưởng

- Trong dao động cưỡng fcb gần fo A lớn Đặc biệt, fcb = f0  A lớn  gọi tượng cộng hưởng

- Dựa đồ thị Hình 4.4 cho biết

- HS ghi nhận tượng cộng hưởng

- A lớn lực cản môi

IV Hiện tượng cộng hưởng

1 Định nghĩa

(13)

nhận xét mối quan hệ A lực cản môi trường

- Tại fcb = f0 A cực đại?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu tầm quan trọng tượng cộng hưởng

+ Khi tượng cộng hưởng có hại (có lợi)?

trường nhỏ

- HS nghiên cứu Sgk: Lúc hệ cung cấp lượng cách nhịp nhàng lúc  A tăng dần lên, A cực đại tốc độ tiêu hao lượng ma sát tốc độ cung cấp lượng cho hệ - HS nghiên cứu Sgk trả lời câu hỏi

+ Cộng hưởng có hại: hệ dao động nhà, cầu, bệ máy, khung xe …

+ Cộng hưởng có lợi: hộp đàn đàn ghita, viôlon …

giá trị cực đại tần số f lực cưỡng tiến đến tần số riêng f0 hệ dao động gọi tượng cộng hưởng - Điều kiện fcb = f0 Giải thích (Sgk)

3 Tầm quan trọng tượng cộng hưởng + Cộng hưởng có hại: hệ dao động tồ nhà, cầu, bệ máy, khung xe … + Cộng hưởng có lợi: hộp đàn đàn ghita, viôlon …

_ Ngày soạn:

Tiết dạy:

BÀI TẬP

I Mục tiêu:

- Vận dụng kiến thức dao động lắc đơn

- Kỹ năng: Giải tốn đơn giản dao động điều hồ, lắc đơn II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: số tập trắc nghiệm tự luận

2 Học sinh: ôn lại kiến thức dao động điều hồ, lắc đơn. III.Tiến trình dạy :

(14)

Hoạt động 1: Giải số câu hỏi trắc nghiệm

* Cho Hs đọc câu trắc nghiệm 4,5,6 trang 17 sgk

*Gọi HS trình bày câu

* Hs giải thích

Câu trang 17: D Câu trang 17: D Câu trang 17: C

Hoạt động 2: Giải số tập trắc nghiệm

1 Con lắc đơn dao động điều hồ với chu kì s nơi có gia tốc trọng trường 9,8m/s2, chiều dài

của lắc

A l = 24,8 m B l = 24,8cm C l = 1,56 m D l = 2,45 m

2 Ở nơi mà lắc đơn đếm giây (chu kì s) có độ dài m, lắc đơn có độ dài 3m dao động với chu kì

A T = s B T = 4,24 s C T = 3,46 s D T = 1,5 s

3 Một com lắc đơn có độ dài l1 dao động với chu kì

T1 = 0,8 s Một lắc đơn khác có độ dài l2 dao động với chu kì T1 = 0,6 s Chu kì lắc đơn

có độ dài

l1 + l2 laø

A T = 0,7 s B T = 0,8 s C T = 1,0 s D T = 1,4 s

4 Một lắc đơn có độ dài l, khoảng thời gian Δt thực dao động Người

ta giảm bớt độ dài 16cm, khoảng thời gian Δt trước thực

10 dao động Chiều dài lắc ban đầu

A l = 25m B l = 25cm C l = 9m D l = 9cm

5 Tại nơi có hai lắc đơn dao động với biên độ nhỏ Trong khoảng thời gian, người ta thấy lắc thứ thực dao động, lắc thứ hai thực dao động Tổng chiều dài hai lắc 164cm Chiều dài lắc

A l1 = 100m, l2 = 6,4m B l1 = 64cm, l2 = 100cm

C l1 = 1,00m, l2 = 64cm D l1 = 6,4cm, l2 = 100cm

6 Một lắc đơn có chu kì dao động T = 4s, thời gian để lắc từ VTCB đến vị trí có li độ cực đai

A t = 0,5 s B t = 1,0 s C t = 1,5 s D t = 2,0 s

7 Một lắc đơn có chu kì dao động T = s, thời gian để lắc từ VTCB đến vị trí có li độ x = A/

A t = 0,250 s B t = 0,375 s C t = 0,750 s D t = 1,50 s

8 Một lắc đơn có chu kì dao động T = 3s, thời gian để lắc từ vị trí có li độ x = A/ đến vị trí có li độ cực đại x = A

(15)

4 Củng cố dặn dò: Ngày soạn :

Tiết dạy : Bài :

TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ CÙNG PHƯƠNG, CÙNG TẦN SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

- Biểu diễn phương trình dao động điều hồ vectơ quay

- Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm phương trình dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phương, tần số

1 Giáo viên: Các hình vẽ 5.1, 5.2 Sgk.

2 Học sinh: Ôn tập kiến thức hình chiếu vectơ xuống hai trục toạ độ. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1 Ổn định tổ chức: Lớp

2 Kiểm tra cũ: 3 Bài mới

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu vectơ quay

- Ở 1, điểm M chuyển động trịn hình chiếu vectơ vị trí OM lên trục Ox nào? - Cách biểu diễn phương trình dao động điều hồ vectơ quay được vẽ thời điểm ban đầu.

- Y/c HS hồn thành C1

- Phương trình hình chiếu vectơ quay lên trục x:

x = Acos(t + )

I Vectơ quay - Dao động điều hoà x = Acos(t + ) biểu diễn vectơ quay

OM có: + Gốc: O + Độ dài OM = A + (OM,Ox)



(Chọn chiều dương chiều dương đường trịn lượng giác)

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phương pháp giản đồ Fre-nen

- Giả sử cần tìm li độ dao động tổng hợp hai dao động điều hoà phương tần số:

x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2)

 Có cách để tìm x? - Tìm x phương pháp có đặc điểm dễ dàng A1 = A2 rơi vào số dạng đặc biệt  Thường dùng phương pháp khác thuận

- Li độ dao động tổng hợp tính bằng: x = x1 + x2

II Phương pháp giản đồ Fre-nen

1 Đặt vấn đề

- Xét hai dao động điều hoà phương, tần số:

x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) - Li độ dao động tổng hợp: x = x1 + x2

2 Phương pháp giản đồ

O x

M +

 O x

M

3

(16)

tiện

- Y/c HS nghiên cứu Sgk trình bày phương pháp giản đồ Fre-nen

- Hình bình hành OM1MM2 bị biến dạng không OM1



và OM2



quay?  Vectơ OM



cũng vectơ quay với tốc độ góc  quanh O - Ta có nhận xét hình chiếu

OM với OM1



và OM2



lên trục Ox?  Từ cho phép ta nói lên điều gì? - Nhận xét dao động tổng hợp x với dao động thành phần x1, x2?

- Y/c HS dựa vào giản đồ để xác định A , dựa vào A1, A2, 1 2

- HS làm việc theo nhóm vừa nghiên cứu Sgk

+ Vẽ hai vectơ quay OM1



và

OM biểu diễn hai dao động. + Vẽ vectơ quay:

1

OM OM OM 

  

- Vì OM1



và OM2



có  nên khơng bị biến dạng

OM = OM1 + OM2

 OM



biểu diễn phương trình dao động điều hoà tổng hợp:

x = Acos(t + ) - Là dao động điều hoà, phương, tần số với hai dao động

- HS hoạt động theo nhóm lên bảng trình bày kết

Fre-nen a

- Vectơ OM



là vectơ quay với tốc độ góc  quanh O

- Mặc khác: OM = OM1 + OM2

 OM



biểu diễn phương trình dao động điều hồ tổng hợp:

x = Acos(t + ) Nhận xét: (Sgk)

b Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp:

os(

c

2 2

1 2 2 1)

A A A  A A  

1 2

s s

tan

cos cos

A in A in

A A         Hoạt động ( phút): Tìm hiểu ảnh hưởng độ lệch pha đến dao động tổng hợp

- Từ công thức biên độ dao động tổng hợp A có phụ thuộc vào độ lệch pha dao động thành phần - Các dao động thành phần pha 1 - 1 bao nhiêu?

- Biên độ dao động tổng hợp có giá trị nào?

- Tương tự cho trường hợp ngược pha?

- Trong trường hợp khác A có giá trị nào?

- HS ghi nhận tìm hiểu ảnh hưởng độ lệch pha

 = 1 - 1 = 2n (n = 0,  1,  2, …) - Lớn

 = 1 - 1 = (2n + 1) (n = 0,  1,  2, …) - Nhỏ

- Có giá trị trung gian |A1 - A2| < A < A1 + A2

3 Ảnh hưởng độ lệch pha

- Nếu dao động thành phần pha

 = 1 - 1 = 2n

(n = 0,  1,  2, …) A = A1 + A2 - Nếu dao động thành phần ngược pha

 = 1 - 1 = (2n + 1)

(n = 0,  1,  2, …) A = |A1 - A2| Hoạt động ( phút): Vận dụng

- Hướng dẫn HS làm tập ví dụ

Sgk + Vẽ hai vectơ quay OM1



và

OM biểu diễn dao động thành phần thời điểm ban đầu

+ Vectơ tổng OM



biểu diễn

4 Ví dụ cos

1 (10 3) ( )

x  t cm

cos

1 (10 ) ( )

(17)

(OM ,Ox) bao nhiêu?

cho dao động tổng hợp x = Acos(t + ) Với A = OM

(OM,Ox)



- Vì MM2 = (1/2)OM2 nên OM2M nửa   OM nằm trục Ox  = /2  A = OM = cm (Có thể: OM2 = M2M2 – M-2O2)

- Phương trình dao động tổng hợp

cos

2 (10 ) ( )

2

x t cm

_ Ngày soạn:

Tiết dạy:

BÀI TẬP

I Mục tiêu:

- Vận dụng kiến thức dao động điều hoà, tổng hợp hai dao động

- Kỹ năng: Giải tốn đơn giản dao động điều hồ, tổng hợp dao động phương tần số

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: số tập trắc nghiệm tự luận 2 Học sinh: ôn lại kiến thức dao động điều hoà III.Tiến trình dạy :

1 Ổn định lớp: 2 Kiểm tra cũ:

a Hãy biễn diễn dao động điều hoà x = 4cos(5t + π/6) cm b Nêu nội dung phương pháp Giản đồ Fre-nen

c làm 6/25 3 Bài :

* Cho Hs đọc câu trắc nghiệm 4,5,6 trang 17 sgk

* Tổ chức hoạt động nhóm,

(18)

thảo luận tìm đáp án *Gọi HS trình bày câu * Cho Hs đọc l câu trắc nghiệm 6, trang 21 sgk 4,5 trang 25

* Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm đáp án *Cho Hs trình bày câu

quả

* Hs giải thích * đọc đề

* Thảo luận tìm kết * Hs giải thích

Câu trang 21: D Câu trang 21: B Câu trang 25: D Câu trang 25: B

Hoạt động 2: Giải số tập tự luận tổng hợp dao động

* GV cho hs đoc đề, tóm tắt * Hướng dẫn hs giải tốn - Viết phương trình x1 x2

- Viết phương trình tổng quát: x = Acos(5t + ) - Tìm biên độ A, pha dao ban đầu φ tổng hợp

* Kết luận

Bài tâp thêm: Cho hai dao động phương, tần số:

Viết phương trình dao động tổng hợp hai dao động cách:

a.dùng giản đồ vectơ b Biến đổi lượng giác * Hướng dẫn Hs giải toán:

- Biễu diễn x1 - Biễn diễn x2

- Từ giản đồ lấy giá trị biên độ pha ban đầu tổng hợp

* Hs nhà giải toán vận dụng lượng giác

* HS đọc đề, tóm tắt * nghe hướng dẫn làm - Viết phương trình x1, x2 - Viết phương tình tổng hơp x

- Áp dụng cơng thức tính A, φ

* Hs chép đọc đề tóm tắt * Vận dụng phương pháp giải đồ giải toán

* Hs biễn diễn x1

* biễn diễm x2

* Hs nêu giá trị biên độ pha ban đầu tổng hợp

* vận dụng toán giải

Giải:

Phương trình dao động x1 x2 x1 =

3

2 cos(5t + 2



) cm x2 = 3cos(5t +

5



) cm

Phương trình tổng hợp: x = x1 + x2 x = Acos(5t + )

Trong đó:

2

1 2

A= A + A +2A A cos( - ) 

=2,3cm

1 2

A sin A sin

tg 131 0,73 (rad)

A cos A cos

  

    

  

Vậy: x = 2,3cos(5t + 0,73) Giải

a phương trình tổng hợp:

x = x1 + x2= Acos(100πt+)

x1 biễn diễn OM1

 :  1 ,Ox

OM A cm

OM          

x2 biễn diễn OM2  :  2

,Ox ( )

2

OM A cm

OM  rad

         

Từ giản đồ ta có:

2

1

A A A  cm

4rad

  

1 os100

x  c t

2 os(100 )

x  c t

(19)

* nhà giải câu

Vậy x = 2cos(100πt+



) 4 Củng cố dặn dò:

Lưu ý hs sinh giải tốn tổng hợp dao động cách: vận dụng công

thức, dung giản đồ Fre-nen, dùng biến đổi lượng giác Làm tập sách tập

5 Rút kinh nghiệm:

_ Ngày soạn:

Tiết dạy: 10 + 11 Bài

Thực hành: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

- Nhận biết có phương pháp dùng để phát định luật vật lí

- Phương pháp suy diễn tốn học: Dựa vào thuyết hay định luật biết để suy định luật dùng thí nghiệm để kiểm tra đắn

- Phương pháp thực nghiệm: Dùng hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số đại lượng có liên quan nhằm tìm định luật

Biết dùng phương pháp thực nghiệm để:

- Chu kì dao động T lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ biên độ dao động nhỏ, không phụ thuộc khối lượng, phụ thuộc vào chiều dài l gia tốc rơi tự nơi làm thí nghiệm

- Tìm thí nghiệm T a l , với hệ số a  2, kết hợp với nhận xét tỉ số

2 2

g

 

với g = 9,8m/s2, từ nghiệm lại cơng thức lí thuyết chu kì dao động lắc đơn Ứng dụng kết đo a để xác định gia tốc trọng trường g nơi làm thí nghiệm

2 Kĩ năng:

- Lựa chọn độ dài l lắc cách đo để xác định l với sai số nhỏ cho phép - Lựa chọn loại đồng hồ đo thời gian dự tính hợp lí số lần dao động toàn phần cần thực để xác định chu kì lắc đơn với sai số tỉ đối từ 2% đến 4%

- Kĩ thu thập xử lí kết thí nghiệm: Lập bảng ghi kết đo kèm sai số Xử lí số liệu cách lập tỉ số cần thiết cách vẽ đồ thị để xác định giá trị a, từ suy cơng thức thực nghiệm chu kì dao động lắc đơn, kiểm chứng cơng thức lí thuyết chu kì dao động lắc đơn, vận dụng tính gia tốc g nơi làm thí nghiệm

1 Giáo viên:

(20)

- Chọn đồng hồ bấm giây số có độ chia nhỏ 0,01s, cộng thêm sai số chủ quan người đo 0,2s sai số phép đo t = 0,01s + 0,2s = 0,21s Thí nghiệm với lắc đơn có chu kì T  1,0 s, đo thời gian n = 10 dao động t  10s, sai số phạm phải là:

0,21 2% 10

t T

 

  

Thí nghiệm cho

2

1 0,02

100

T s

  

Kết đủ xác, chấp nhận Trong trường hợp dùng đồ hồ đo thời gian số với cổng quang điện, đo T với sai số  0,001s

2 Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần:

- Đọc kĩ thực hành để định rõ mục đích quy trình thực hành - Trả lời câu hỏi cuối để định hướng việc thực hành

- Chuẩn bị tờ giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thị lập sẵn bảng để ghi kết theo mẫu phần báo cáo thực hành Sgk

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1 Ổn định tổ chức

Lớp:

Hoạt động 1 ( phút): ổn định tổ chức Kiểm tra cũ

* Nắm chuẩn bị học sinh

Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viờn

- Báo cáo tình hình lớp - Trả lời câu hỏi thày - Nhận xét bạn

- T×nh h×nh häc sinh

- Yêu cầu: trả lời mực đích thực hành, bớc tiến hành

- Kiểm tra miệng, đến em

Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Tiến hành thí nghiệm thực hành Phơng án

* Nắm đợc bớc tiến hành thí nghiệm, làm thí nghiệm, ghi kết

Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên

- Ph©n nhãm

- Tiến hành lắp đặt theo thày HD - Tiến hành lắp đặt TN

+ HD HS lắp đặt thí nghiệm

- Hớng dẫn nhóm lắp đặt thí nghiệm - Kiểm tra cách lắp đặt, HD cách lắp cho - Tiến hành làm THN theo bc

- Đọc ghi kết TN - Làm lần trở lên

- Tính toán kết theo yêu cầu

+ HD HS làm TN theo bớc

- Hớng dẫn nhóm đọc ghi kết làm TN - Kiểm tra kết nhóm, HD tìm kết cho xác

Hoạt động 3 ( phút) : Phơng án

* Nắm đợc bớc tiến hành thí nghiệm ảo, ghi kết

- Lµm TH theo HD cđa thµy - Quan sát ghi KQ TH - Tính toán kết qu¶

- Sư dơng thÝ nghiƯm ¶o nh SGK

- Hớng dẫn HS làm thí nghiệm theo bớc - Cách làm báo cáo TH

- Nhận xét HS - Làm báo cáo TH

- Thảo luËn nhãm - TÝnh to¸n

- Ghi chÐp KQ - Nªu nhËn xÐt

+ Kiểm tra báo cáo TH - Cách trình bày - Nội dung trình bày - Kết đạt đợc

- NhËn xÐt , bỉ xung, tãm t¾t

Hoạt động 3 ( phút): Vận dụng, củng cố

- Nép b¸o c¸o TH - Ghi nhËn

(21)

- Đánh giá, nhận xét kết d¹y

Hoạt động ( phút): Hớng dẫn nhà

- Xem làm Bt lại - Về làm đọc SGK sau

- Ôn tập lại chơng I - Thu nhận, tìm cách giải - Đọc sau SGK

_ Ngày soạn:

Tiết dạy: 12 + 13 Chương II

SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Bài

SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

- Phát biểu định nghĩa sóng

- Phát biểu định nghĩa khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha

- Viết phương trình sóng

- Nêu đặc trưng sóng biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng lượng sóng - Giải tập đơn giản sóng

- Tự làm thí nghiệm truyền sóng sợi dây 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Các thí nghiệm mơ tả sóng ngang, sóng dọc truyền sóng. 2 Học sinh: Ơn lại dao động điều hoà.

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1 Ổn định tổ chức:

Lớp:

2 Kiểm tra cũ:

3 Bài mới

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu sóng cơ

- Mơ tả thí nghiệm tiến hành thí nghiệm

- HS quan sát kết thí nghiệm

(22)

- Khi O dao động ta trơng thấy mặt nước?

 Điều chứng tỏ gì?

(Dao động lan truyền qua nước gọi sóng, nước mơi trường truyền sóng) - Khi có sóng mặt nước, O, M dao động nào?

- Sóng truyền từ O đến M theo phương nào?

 Sóng ngang

- Tương tự sóng dọc? (Sóng truyền nước khơng phải sóng ngang Lí thuyết cho thấy mơi trường lỏng khí truyền sóng dọc, mơi trường rắn truyền sóng dọc sóng ngang Sóng nước trường hợp đặc biệt, có sức căng mặt lớn, nên mặt nước tác dụng màng cao su, truyền sóng ngang)

- Những gợn sóng trịn đồng tâm phát từ O

 Sóng truyền theo phương khác với tốc độ v

- Dao động lên xuống theo phương thẳng đứng

- Theo phương nằm ngang - Tương tự, HS suy luận để trả lời

a Mũi S cao mặt nước, cho cần rung dao động  M bất động b S vừa chạm vào mặt nước O, cho cần rung dao động  M dao động Vậy, dao động từ O truyền qua nước tới M Định nghĩa

- Sóng lan truyền dao động môi trường

3 Sóng ngang

- Là sóng phương dao động (của chất điểm ta xét)  với phương truyền sóng Sóng dọc

- Là sóng phương dao động // (hoặc trùng) với phương truyền sóng

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu truyền sóng cơ.

- Làm thí nghiệm kết hợp với hình vẽ 7.2 truyền biến dạng

 Có nhận xét thơng qua thí nghiệm hình vẽ?

 Tốc độ truyền biến dạng xác định nào?

(Biến dạng dây, gọi xung sóng, truyền tương đối chậm dây mềm lực căng dây nhỏ)

 Biến dạng truyền dây thuộc loại sóng biết?

- Trong thí nghiệm 7.2 cho đầu A dao động điều hồ  hình dạng sợi dây cá thời điểm hình vẽ 7.3  có nhận xét sóng truyền dây?

- Sau thời gian T, điểm A1 bắt đầu dao động giống A, dao động từ A1 tiếp trục truyền xa

- Biến dạng truyền nguyên vẹn theo sợi dây

- HS suy nghĩ vận dụng kiến thức để trả lời

- Là sóng ngang

- HS làm thí nghiệm theo C2 - HS quan sát hình vẽ 7.3 Dây có dạng đường hình sin, mà đỉnh khơng cố định dịch chuyển theo phương truyền sóng

- Không đổi, chuyển động

II Sự truyền sóng cơ Sự truyền biến dạng

- Gọi x t quãng đường thời gian truyền biến dạng, tốc độ truyền biến dạng:

x v

t

 

2 Sự truyền sóng hình sin

- Sau thời gian t = T, sóng truyền đoạn:

 = AA1 = v.t - Sóng truyền với tốc độ v, tốc độ truyền biến dạng

(23)

- Xét hai điểm cách khoảng , ta có nhận xét hai điểm này?

 Cùng pha

- Gọi M điểm cách A khoảng x, tốc độ sóng v  thời gian để sóng truyền từ A đến M?

 Phương trình sóng M có dạng nào?

(Trạng thái dao động M giống trạng thái dao động A trước thời gian t)

- Hướng dẫn HS biến đổi biểu thức sóng M thơng qua

2

T

  

 = vT

cùng chiều, v

x t

v

 

uM = Acos(t - t)

nhau khoảng  không đổi,  gọi bước sóng - Hai điểm cách khoảng  dao động pha

3 Phương trình sóng - Giả sử phương trình dao động đầu A dây là:

uA = Acost - Điểm M cách A khoảng x Sóng từ A truyền đến M khoảng thời gian x t v  

- Phương trình dao động M là:

uM = Acos(t - t) cos cos2 x A t v t x A T                    Với T   

 = vT Phương trình phương trình sóng sóng hình sin theo trục x Hoạt động ( phút): Tìm hiểu đặc trưng sóng

- Sóng đặc trưng đại lượng A, T (f),  lượng sóng

- Dựa vào cơng thức bước sóng  định nghĩa bước sóng gì? Lưu ý: Đối với mơi trường , tốc độ sóng v có giá trị khơng đổi, phụ thuộc mơi trường

- Cũng lượng dao động W ~ A2 f2.

- Từ phương trình sóng: cos2 M t x u A T        

  ta thấy TTDĐ

tại điểm môi trường hàm cosin hai biến độc lập t x Mà

- HS ghi nhận đại lượng đặc trưng sóng

- Bước sóng  quãng đường sóng truyền thời gian chu kì

- HS ghi nhận tính tuần hồn sóng

- HS dựa vào hình vẽ 7.4 ghi nhận truyền sóng dọc lị xo

4 Các đặc trưng sóng - Biên độ A sóng - Chu kì T, tần số f sóng, với

1

f T



- Bước sóng , với

v vT

f

  

- Năng lượng sóng: lượng dao động phần tử mơi trường mà sóng truyền qua

(24)

hàm cosin hàm tuần tuần  phương trình sóng hàm tuần hồn

+ Với điểm xác định (x = const)  uM hàm cosin thời gian t TTDĐ thời điểm t + T, t + 2T … hoàn tồn giống TTDĐ thời điểm t

+ Với thời điểm (t = conts) hàm cosin x với chu kì  TTDĐ điểm có x + , x + 2 hồn tồn giống TTDĐ điểm x - Mơ tả thí nghiệm quan sát truyền sóng dọc lò xo ống

dài mềm - Ghi nhận truyền sóng dọc lị xo ống Trường hợp sóng dọc - Sóng truyền lò xo ống dài mềm: vòng lò xo dao động hai bên VTCB chúng, vòng dao động muộn chút so với vịng trước

Ngày soạn: Tiết dạy: 14 Bài

GIAO THOA SÓNG

(25)

1 Kiến thức:

- Mô tả tượng giao thoa hai sóng mặt nước nêu điều kiện để có giao thoa hai sóng

- Viết cơng thức xác định vị trí cực đại cực tiểu giao thoa

2 Kĩ năng: Vận dụng công thức 8.2, 8.3 Sgk để giải toán đơn giản hiện tượng giao thoa

1 Giáo viên: Thí nghiệm hình 8.1 Sgk. 2 Học sinh: Ơn lại phần tổng hợp dao động. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu giao thoa hai sóng mặt nước

- Mơ tả thí nghiệm làm thí nghiệm hình 8.1

- HS ghi nhận dụng cụ thí nghiệm quan sát kết thí nghiệm

- HS nêu kết quan sát từ thí nghiệm

- Những điểm khơng dao động nằm họ đường hypebol (nét đứt) Những điểm dao động mạnh nằm họ đường hypebol (nét liền) kể đường trung trực S1S2

- Hai họ đường hypebol xen kẽ hình vẽ Lưu ý: Họ đường hypebol đứng yên chỗ

I Sự giao thoa hai sóng mặt nước

- Gõ cho cần rung nhẹ: + Trên mặt nước xuất loạt gợn sóng cố định có hình đường hypebol, có tiêu điểm S1 S2 Trong đó: * Có điểm đứng n hồn tồn khơng dao động

* Có điểm đứng yên dao động mạnh

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu cực đại cực tiểu giao thoa.

- Ta có nhận xét A, f  hai sóng hai nguồn S1, S2 phát ra?  Hai nguồn phát sóng có A, f  gọi hai nguồn đồng - Nếu nguồn phát sóng có f có hiệu số pha khơng phụ thuộc thời gian (lệch pha với lượng không đổi) gọi hai nguồn kết hợp

- Vì S1, S2 gắn vào cần rung  A, f 

- HS ghi nhận khái niệm nguồn kết hợp, nguồn đồng sóng kết hợp

II Cực đại cực tiểu giao thoa

1 Biểu thức dao động điểm M vùng giao thoa

- Hai nguồn đồng bộ: phát sóng có f  - Hai nguồn kết hợp: phát sóng có f có hiệu số pha không phụ thuộc thời gian

- Hai sóng hai nguồn S

1 S2

S1 S2

d2 d1

(26)

- Nếu phương trình sóng S1 S2 là: u = Acost

 Phương trình sóng M S1 S2 gởi đến có biểu thức nào?

- Dao động tổng hợp M có biểu thức?

- Hướng dẫn HS đưa tổng cosin tích

cos2 cos2

cos cos2

1

2 1

( )

2

d d

t t

u A A

T T

d d t d d

A T                                 

- Dựa vào biểu thức, có nhận xét dao động tổng hợp M?

- Biên độ dao động tổng hợp a phụ thuộc yếu tố nào?

- Những điểm dao động với biên độ cực đại điểm nào?

- Hướng dẫn HS rút biểu thức cuối

- Y/c HS diễn đạt điều kiện điểm dao động với biên độ cực đại - Những điểm đứng yên điểm nào?

- Hướng dẫn HS rút biểu thức cuối

- Y/c HS diễn đạt điều kiện điểm đứng yên

- Quỹ tích điểm dao động với biên độ cực đại điểm đứng yên?

2

1

2

d  d k k 

  cos2 1 d t u A T        

  và

cos2 2 d t u A T          

u = u1 + u2

- HS làm theo hướng dẫn GV, để ý:

cos cos 2cos cos

2

   

   

- HS nhận xét dao động M biên độ dao động tổng hợp

- Phụ thuộc (d2 – d1) phụ thuộc vị trí điểm M

cos(d2 d1) 1



 



cos(d2 d1) 1

 



Hay

2

(d d )

k     

 d2 – d1 = k (k = 0, 1, 2…)

cos(d2 d1) 0

   Hay ( ) d d k       



1

d  d k 

 

(k = 0, 1, 2…) - Là hệ hypebol mà hai tiêu điểm S1 S2

kết hợp phát gọi hai sóng kết hợp

- Xét điểm M mặt nước cách S1, S2 khoảng d1, d2

+  = d2 – d1: hiệu đường hai sóng

- Dao động từ S1 gởi đến M

cos2 1 d t u A T          

- Dao động từ S2 gởi đến M

cos2 2 d t u A T          

- Dao động tổng hợp M u = u1 + u2

Hay:

cos ( 1)cos2

2

d d t d d u A T               Vậy:

- Dao động M dao động điều hồ với chu kì T

- Biên độ dao động M: cos ( 1)

2 d d

a A 

  

2 Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa

a Những điểm dao động với biên độ cực đại (cực đại giao thoa)

d2 – d1 = k Với k = 0, 1, 2… b Những điểm đứng yên, hay có dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa).

2

1

d  d k 

 

Với (k = 0, 1, 2…)

c Với giá trị k, quỹ tích điểm M xác định bởi:

(27)

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng giao thoa

- Qua tượng cho thấy, hai sóng gặp M ln ln tăng cường lẫn nhau, triệt tiêu lẫn tuỳ thuộc vào   hai sóng M

- Hiện tượng đặc trưng nghĩa sao?

- HS ghi nhận hiệu số pha tượng giao thoa

- Nghĩa q trình sóng gây tượng giao thoa ngược lại q trình vật lí gây giao thoa tất yếu q trình sóng

III Hiện tượng giao thoa - Hiệu số pha hai sóng M

2

2 ( d d) 2   

 

     

- Hiện tượng giao thoa: tượng hai sóng kết hợp gặp nhau, có điểm chúng ln ln tăng cường nhau, có điểm chúng ln ln triệt tiêu

- Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng

- Các đường hypebol gọi vân giao thoa sóng mặt nước

Ngày soạn: Tiết dạy: 15

BÀI TẬP

i Mục tiêu:

- Vận dụng kiến thức giao thoa sóng

(28)

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: số tập trắc nghiệm tự luận 2 Học sinh: ôn lại kiến thức dao động điều hồ III.Tiến trình dạy :

- Viết phương trình sóng, nói sóng vừa có tính tuần hồn theo thời gia vừa có tính tuần hồn theo khơng gian?

- Câu hỏi 1, 2, 3, (45) 3 Bài :

* Cho Hs đọc câu trắc nghiệm 6,7 trang 40 sgk * Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm đáp án

*Gọi HS trình bày câu * Cho Hs đọc l câu trắc nghiệm 5, trang 45 sgk * Tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm đáp án *Cho Hs trình bày câu

* Hs giải thích * đọc đề

* Thảo luận tìm kết * Hs giải thích

Câu trang 40: a Câu trang 40: c

Câu trang 45: D Câu trang 45: D

Hoạt động 2: Giải số tập

Bài 1: Với máy dò dùng sóng siêu âm, chỉcó thể phát vật có kích thước cỡ bước sóng siêu âm Siêu âm máy dị có tần số 5MHz Với máy dị phát vật có kích thước cỡ mm trường hợp: vật khơng khí nước Cho biết tốc độ âm khơng khí nước 340m/s 1500m/s

a Vật khơng khí: có v = 340m/s

λ=v

f =

340

5 106 = 6,8.10 – m = 0,068mm Quan sát vật có kích thước > 0.068mm b Vật nước có v= 1500m/s

λ=v

f =

1500

5 106 = 3.10

– m = 0,3mm Quan sát vật có kích thước > 0.3mm

Bài 2: Một sóng có tần số 1000Hz truyền với tốc độ 330 m/s bớc sóng có giá trị sau đây?

A. 330 000 m B 0,3 m-1 C 0,33 m/s -D 0,33 m.

Bài 3 Sãng ngang lµ sãng:

A lan trun theo ph¬ng n»m ngang

B phần tử sóng dao động theo phơng nằm ngang

-C phần tử sóng dao động theo phơng vng góc với phơng truyền sóng

D phần tử sóng dao động theo phơng với phơng truyền sóng

(29)

A x = Asin(t + ); B u=Asinω(t −x

λ) ; -C u=Asin 2π(t

T − x

λ) ; D u=Asinω( t

T+ϕ)

bài 5. Một sóng học có tần số f lan truyền mơi trờng vật chất đàn hồi với vận tốc v, bớc sóng đợc tính theo cơng thức

A  = v.f; -B  = v/f; C  = 2v.f; D  = 2v/f

bài 6 Phát biểu sau đại lợng đặc trng sóng học khơng đúng? A Chu kỳ sóng chu kỳ dao động phần tử dao động B Tần số sóng tần số dao động phần tử dao động

-C Tốc độ sóng tốc độ dao động phần tử dao động

D Bớc sóng quãng đờng sóng truyền đợc chu kỳ

bài 7 Sóng học lan truyền mơi trờng đàn hồi với tốc độ v không đổi, tăng tần số sóng lên lần bớc sóng

A tăng lần -B tăng lần C không đổi D giảm lần

Bài 8 Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào

A lợng sóng B tần số dao động

-C m«i trêng trun sãng D bíc sãng

Bài 9 Một ngời quan sát phao mặt biển thấy nhô lên cao 10 lần 18s, khoảng cách hai sóng kề 2m Tốc độ truyền sóng mặt biển

-A v = 1m/s B v = 2m/s C v = 4m/s D v = 8m/s

Bài10. Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng mặt nớc, ngời ta dùng nguồn dao động có tần số 50Hz đo đợc khoảng cách hai vân tối liên tiếp nằm đờng nối hai tâm dao động 2mm Bớc sóng sóng mặt nớc bao nhiêu?

A  = 1mm B  = 2mm -C  = 4mm D  = 8mm

Bài11. Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng mặt nớc, ngời ta dùng nguồn dao động có tần số 100Hz đo đợc khoảng cách hai vân tối liên tiếp nằm đờng nối hai tâm dao động 4mm Tốc độ sóng mặt nớc bao nhiêu?

A v = 0,2m/s B v = 0,4m/s C v = 0,6m/s D- v = 0,8m/s

Bài12. Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nớc, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 20Hz, điểm M cách A B lần lợt 16cm 20cm, sóng có biên độ cực đại, M đ-ờng trung trực AB có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng mặt nớc bao nhiêu?

-A v = 20cm/s B v = 26,7cm/s C v = 40cm/s D v = 53,4cm/s

Bài13. Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nớc, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 16Hz Tại điểm M cách nguồn A, B khoảng d1 = 30cm, d2 = 25,5cm, sóng có biên

độ cực đại Giữa M đờng trung trực có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng mặt nớc bao nhiêu?

A v = 24m/s -B v = 24cm/s C v = 36m/s D v = 36cm/s

Bài14. Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nớc, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 13Hz Tại điểm M cách nguồn A, B khoảng d1 = 19cm, d2 = 21cm, sóng có biên

độ cực đại Giữa M đờng trung trực khơng có dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng mặt nớc bao nhiêu?

A v = 26m/s -B v = 26cm/s C v = 52m/s D v = 52cm/s

_ Ngày soạn:

Tiết dạy: 16 Bài

(30)

- Mô tả tượng sóng dừng sợi dây nêu điều kiện để có sóng dừng

- Giải thích tượng sóng dừng

- Viết cơng thức xác định vị trí nút bụng sợi dây trường hợp dây có hai đầu cố định dây có đầu cố định, đầu tự

- Nêu điều kiện để có sóng dừng trường hợp 2 Kĩ năng: Giải số tập đơn giản sóng dừng. 3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Chuẩn bị thí nghiệm hình 9.1, 9.2Sgk.

2 Học sinh: Đọc kĩ Sgk, phần mô tả thí nghiệm trước đến lớp. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phản xạ sóng

- Mơ tả thí nghiệm, làm thí nghiệm với dây nhỏ, mềm, dài đầu cố định kết hợp với hình vẽ 9.1

- Vật cản gì?

- Nếu cho S dao động điều hồ có sóng hình sin lan truyền từ A  P sóng tới Sóng bị phản xạ từ P sóng phản xạ Ta có nhận xét pha sóng tới sóng phản xạ? - Mơ tả thí nghiệm,

làm thí nghiệm với dây nhỏ, mềm, dài buông thỏng xuống cách tự nhiên, kết hợp với hình vẽ 9.2

- Vật cản gì?

- Tương tự cho S dao động điều hồ

thì có sóng hình sin lan truyền từ dây  Ta có nhận xét pha sóng tới sóng phản xạ lúc này?

- HS ghi nhận, quan sát nêu nhận xét:

+ Sóng truyền dây sau gặp vật cản (bức tường) bị phản xạ

+ Sau phản xạ P biến dạng bị đổi chiều

- Là đầu dây gắn vào tường - Ln ln ngược pha với sóng tới điểm

- HS ghi nhận, quan sát nêu nhận xét:

+ Khi gặp vật cản tự sóng bị phản xạ

+ Sau phản xạ P biến dạng không bị đổi chiều - Là đầu dây tự - Luôn pha với sóng tới điểm phản xạ

I Sự phản xạ sóng Phản xạ sóng vật cản cố định

- Sóng truyền mơi trường, mà gặp vật cản bị phản xạ - Khi phản xạ vật cản cố định, biến dạng bị đổi chiều

- Vậy, phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ln ln ngược pha với sóng tới điểm phản xạ Phản xạ sóng vật cản tự

- Khi phản xạ vật cản tự do, biến dạng không bị đổi chiều

- Vậy, phản xạ vật cản tự do, sóng phản xạ ln ln pha với sóng tới điểm phản xạ

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu sóng dừng

A P

A

P A

(31)

Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức bản - Ta biết sóng tới sóng phản xạ

thoả mãn điều kiện sóng kết hợp  Nếu cho đầu A dây dao động liên tục  giao thoa

 Khi tượng nào?

- Trình bày khái niệm nút dao động, bụng dao động sóng dừng.

- Trong trường hợp này, hai đầu A P nút hay bụng dao động?

- Dựa hình vẽ, vị trí nút liên hệ với ?

- Khoảng cách hai nút liên tiếp cách khoảng bao nhiêu?

- Khoảng cách nút bụng kết tiếp cách khoảng bao nhiêu?

- Vị trí bụng cách A P khoảng bao nhiêu?

- Hai bụng liên tiếp cách khoảng bao nhiêu?

- Số nút số bụng liên hệ với nào?

 Điều kiện để có sóng dừng gì?

- Đầu cố định nút đầu tự bụng sóng

- Trên dây xuất điểm luôn dao đứng yên điểm luôn dao động với biên độ lớn - HS ghi nhận khái niệm định nghĩa sóng dừng

- Vì A P hai điểm cố định  hai nút dao động

- HS dựa hình vẽ để xác định

Số nút = số bụng +

- Vì hai đầu cố định nút nên chiều dài dây phải số nguyên lần nửa bước sóng

- HS dựa vào hình vẽ minh hoạ để trả lời câu hỏi GV

II Sóng dừng

- Sóng tới sóng phản xạ, truyền theo phương, giao thoa với nhau, tạo thành hệ sóng dừng

+ Những điểm luôn đứng yên nút dao động.

+ Những điểm luôn dao động với biên độ lớn bụng dao động - Sóng truyền sợi dây trường hợp xuất nút bụng dao động goi sóng dừng

1 Sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định

a Hai đầu A P hai nút dao động

b Vị trí nút:

- Các nút nằm cách đầu A đầu P khoảng số nguyên lần nửa bước sóng:

2

d k 

- Hai nút liên tiếp cách khoảng



c Vị trí bụng

- Các bụng nằm cách hai đầu cố định khoảng số lẻ lần



1

(2 1) ( )

4 2

d k  k 

- Hai bụng liên tiếp cách khoảng



d Điều kiện có sóng dừng

2

l k 

2 Sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự

a Đầu A cố định nút, đầu P tự bụng dao động b Hai nút liên tiếp hai A

B ụ n g

N ú t P

2



A P

N N N N N

B B B B

4



2



A P

N N N N

(32)

- Tự hình vẽ, số nút số bụng trường hợp liên hệ với nào?

- Số nút = số bụng

bụng liên tiếp cách khoảng



c Điều kiện để có sóng dừng:

(2 1)

4

l k 

Ngày soạn: Tiết dạy:17 Bài 10

ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM

- Trả lời câu hỏi: Sóng âm gì? Âm nghe (âm thanh), hạ âm, siêu âm gì? - Nêu ví dụ mơi trường truyền âm khác

- Nêu đặc trưng vật lí âm tần số âm, cường độ mức cường độ âm, đồ thị dao động âm, khái niệm âm hoạ âm

1 Giáo viên: Làm thí nghiệm 10 Sgk.

(33)

Ổn định tổ chức: Lớp:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu âm, nguồn âm

- Âm gì?

+ Theo nghĩa hẹp: sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn  tai  màng nhĩ dao động  cảm giác âm + Nghĩa rộng: tất sóng cơ, chúng có gây cảm giác âm hay khơng

- Nguồn âm gì?

- Cho ví dụ số nguồn âm?

- Những âm có tác dụng làm cho màng nhĩ dao động, gây cảm giác âm  gọi âm nghe hay âm

- Tai người không nghe hạ âm siêu âm Nhưng số lồi vật nghe hạ âm (voi, chim bồ câu…) siêu âm (dơi, chó, cá heo…)

- Đọc thêm phần “Một số ứng dụng siêu âm Sona”

- Mơ tả thí nghiệm kiểm chứng - Âm truyền môi trường nào?

- Tốc độ âm truyền môi trường lớn nhất? Nó phụ thuộc vào yếu tố nào?

- Những chất chất cách âm? - Dựa vào bảng 10.1 tốc độ âm số chất  cho ta biết điều gì?

- HS nghiên cứu Sgk thảo luận để trả lời

- Những vật phát âm - Dây đàn, ống sáo, âm thoa, loa phóng thanh, cịi ôtô, xe máy…

- HS ghi nhận khái niệm âm nghe được, hạ âm siêu âm

- HS ghi yêu cầu nhà - Rắn, lỏng, khí Khơng truyền chân khơng

- Rắn > lỏng > khí Phụ thuộc vào mật độ, tính đàn hồi, nhiệt độ mơi trường - Các chất xốp bông, len…

- Trong môi trường, sóng âm truyền với tốc độ hồn tồn xác định

I Âm, nguồn âm Âm

- Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn - Tần số sóng âm tần số âm

2 Nguồn âm

- Một vật dao động phát âm nguồn âm - Tần số âm phát tần số dao động nguồn

3 Âm nghe được, hạ âm siêu âm

- Âm nghe (âm thanh) có tần số từ 16  20.000 Hz

- Âm có tần số 16 Hz gọi hạ âm

- Âm có tần số 20.000 Hz gọi siêu âm

4 Sự truyền âm

a Môi trường truyền âm - Âm truyền qua môi trường rắn, lỏng khí khơng truyền chân khơng b Tốc độ âm

- Trong môi trường, âm truyền với tốc độ xác định

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu đặc trưng vật lí âm

- Trong âm ta nghe được, có âm có tần số xác định âm nhạc cụ phát ra, có âm khơng có tần số xác định tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn đường

- Ghi nhận khái niệm nhạc âm tạp âm

II Những đặc trưng vật lí âm

- Nhạc âm: âm có tần số xác định

(34)

phố, chợ…

- Ta xét đặc trưng vật lí tiêu biểu nhạc âm

- Tần số âm tần số nguồn phát âm

- Sóng âm mang lượng khơng? - Dựa vào định nghĩa  I có đơn vị gì?

- Fechner Weber phát hiện: + Âm có cường độ I = 100I0 “nghe to gấp đơi” âm có cường độ I0 + Âm có cường độ I = 1000I0 “nghe to gấp ba” âm có cường độ I0

- Ta thấy 0

100 lg

I I

I   I 

0

1000 lg

I I

I   I 

- Chú ý: Lấy I0 âm chuẩn có tần số 1000Hz có cường độ I0 = 10-12 W/m2 chung cho âm có tần số khác

- Thông báo tần số âm âm cho nhạc cụ phát

- Quan sát phổ một âm nhạc cụ khác phát ra, hình 10.6 ta có nhận xét gì?

 Đồ thị dao động nhạc âm nhạc cụ phát hồn tồn khác  Đặc trưng vật lí thứ ba âm gì?

- Có, sóng âm làm cho phần tử vật chất môi trường dao động? - I (W/m2)

- HS nghiên cứu ghi nhận mức cường độ âm

- HS ghi nhận khái niệm âm hoạ âm từ xác định đặc trưng vật lí thứ ba âm

- Phổ âm hoàn toàn khác - Đồ thị dao động

1 Tần số âm

- Tần số âm đặc trưng vật lí quan trọng âm Cường độ âm mức cường độ âm

a Cường độ âm (I) - Định nghĩa: (Sgk) - I (W/m2)

b Mức cường độ âm (L) - Đại lượng

lg I

L I



gọi mức cường độ âm âm I (so với âm I0) - Ý nghĩa: Cho biết âm I nghe to gấp lần âm I0

- Đơn vị: Ben (B)

- Thực tế, người ta thường dùng đơn vị đêxiben (dB)

1

10

dB B

0

( ) 10 lg I

L dB

I



I0 = 10-12 W/m2

3 Âm hoạ âm - Khi nhạc cụ phát âm có tần số f0 đồng thời phát loạt âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … có cường độ khác + Âm có tần số f0 gọi âm cơ hay hoạ âm thứ nhất.

+ Các âm có tần số 2f0, 3f0, 4f0 … gọi hoạ âm thứ hai, thứ ba, thứ tư - Tổng hợp đồ thị tất hoạ âm ta đồ thị dao động nhạc âm đó. Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà.

(35)

_ Ngày soạn:

Tiết dạy: 18 Bài 11

ĐĂC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM

- Nêu ba đặc trưng sinh lí âm là: độ cao, độ to âm sắc - Nêu ba đặc trưng vật lí tương ứng với ba đặc trưng sinh lí âm

- Giải thích tượng thực tế liên quan đến đặc trưng sinh lí âm 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Các nhạc cụ sáo trúc, đàn để minh hoạ mối liên quan tính chất sinh lí vật lí

2 Học sinh: Ơn lại đặc trưng vật lí âm. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

2 Kiểm tra cũ:

3 Bài mới

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu độ cao âm

-Hai ca sĩ nam nữ hát câu hát, thường giọng nam trầm giọng nữ Cảm giác trầm bổng âm mô tả khái niệm độ cao âm - Thực nghiệm, âm có tần số lớn nghe cao, âm có tần số nhỏ nghe trầm - Chú ý: Tần số 880Hz gấp đơi tần số 440Hz khơng thể nói âm có tần số 880Hz cao gấp đơi âm có tần số 440Hz

- HS đọc Sgk ghi nhận đặc

trưng sinh lí âm độ cao I Độ cao- Độ cao âm đặc trưng sinh lí âm gắn liền với tần số âm

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu độ to âm

(36)

- Thực nghiệm, âm có I lớn  nghe to

- Tuy nhiên, Fechner Weber chứng minh cảm giác độ to âm lại không tỉ lệ với I mà tỉ lệ với mức cường độ âm

- Lưu ý: Ta lấy mức cường độ âm làm số đo độ to âm Vì hạ âm siêu âm có mức cường độ âm, lại khơng có độ to

- HS nghiên cứu Sgk ghi nhận đặc trưng sinh lí âm độ to

II Độ to

- Độ to âm tỉ lệ với mức cường độ âm L - Độ to khái niệm nói đặc trưng sinh lí âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm

- Lưu ý: Ta lấy mức cường độ âm làm số đo độ to âm

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu âm sắc

- Ba ca sĩ hát câu hát độ cao  dễ dàng phân biệt đâu giọng ca sĩ Tương tự đàn ghita, đàn viôlon kèn săcxô  Sỡ dĩ phân biệt ba âm chúng có âm sắc khác - Nhìn vào đồ thị dao động hình 10.6, ta có nhận xét gì?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk chế hoạt động đàn oocgan

- HS nghiên cứu Sgk ghi nhận đặc trưng sinh lí âm âm sắc

- Đồ thị dao động có dạng khác có T - HS đọc Sgk để tìm hiểu

III Âm sắc

- Âm sắc đặc trưng sinh lí âm, giúp ta phân biệt âm nguồn khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm

- Nêu câu hỏi tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau - Đọc thêm bài: “Vài khái niệm vật lí âm nhạc”

IV RÚT KINH NGHIỆM Ngày soạn:

Tiết dạy: 19

BÀI TẬP

i Mục tiêu:

- Vận dụng kiến thức sóng âm

- Kỹ năng: Giải toán đơn giản sóng âm II Chuẩn bị:

1 Giáo viên: số tập trắc nghiệm tự luận 2 Học sinh: ơn lại kiến thức dao động điều hồ III.Tiến trình dạy :

- Viết phương trình sóng, nói sóng vừa có tính tuần hồn theo thời gia vừa có tính tuần hồn theo không gian?

(37)

3 Bài :

Bi 1. Cảm giác âm phụ thuộc yếu tố nào?

A Nguồn âm môi trờng truyền âm B Nguồn âm tai ngời nghe

C Môi trờng truyền âm tai ngời nghe D Tai ngời nghe giây thần kinh thị giác

Bi 2. Độ cao âm phụ thuộc vào yếu tố âm?

A n hi ca nguồn âm B Biên độ dao động nguồn âm

C Tần số nguồn âm D Đồ thị dao động nguồn âm

Bài 3 Tai ngời nghe đợc âm có mức cờng độ âm khoảng nào? A Từ dB đến 1000 dB B Từ 10 dB đến 100 dB

C Từ -10 dB đến 100dB D Từ dB đến 130 dB

Bài 4. Âm hoạ âm bậc dây đàn phát có mối liên hệ với nh nào?

A Hoạ âm có cờng độ lớn cờng độ âm B Tần số hoạ âm bậc lớn gấp dôi tần số âm C Tần số âm lớn gấp đôi tần số hoạ âm bậc D Tốc độ âm lớn gấp đôi tốc độ hoạ âm bậc

Bi 5. Hộp cộng hởng có tác dụng gì?

A Làm tăng tần số âm B Làm giảm bớt cờng độ âm C Làm tăng cờng độ âm D Làm giảm độ cao âm

Bài 6. Vận tốc truyền âm khơng khí 340m/s, khoảng cách hai điểm gần phơng truyền sóng dao động ngợc pha 0,85m Tần số âm

A f = 85Hz B f = 170Hz C f = 200Hz D f = 255Hz

Bài 7. Một sóng học có tần số f = 1000Hz lan truyền khơng khí Sóng đợc gọi A sóng siêu âm B sóng âm C sóng hạ âm D cha đủ điều kiện để kết luận

Bài 8. Sóng học lan truyền khơng khí với cờng độ đủ lớn, tai ta cảm thụ đợc sóng học sau đây?

A Sãng c¬ häc cã tần số 10Hz B Sóng học có tần số 30kHz

C Sãng c¬ häc cã chu kú 2,0s D Sãng c¬ häc cã chu kú 2,0ms

Bài 9. Phát biểu sau không đúng?

A Sóng âm sóng học có tần số nằm khoảng từ 16Hz đến 20kHz B Sóng hạ âm sóng học có tần số nhỏ 16Hz

C Sóng siêu âm sóng học có tần số lớn 20kHz D Sóng âm bao gồm sóng âm, hạ âm siêu âm

Bài 10. Mét sãng ©m 450Hz lan trun víi vận tốc 360m/s không khí Độ lệch pha hai

điểm cách 1m phơng truyền sãng lµ

A  = 0,5(rad) B  = 1,5 (rad) C  = 2,5 (rad) D  = 3,5 (rad)

Bài 11. Một sóng học lan truyền sợi dây đàn hồi, khoảng thời gian 6s sóng truyền

đợc 6m Tốc độ truyền sóng dây bao nhiêu?

A v = 1m B v = 6m C v = 100cm/s D v = 200cm/s

Bài 12. Một sóng ngang lan truyền dây đàn hồi dài, đầu sợi dây dao động theo

phơng trình u = 3,6sin(t)cm, vận tốc sóng 1m/s Phơng trình dao động điểm M dây cách đoạn 2m

A uM = 3,6sin(t)cm B uM = 3,6sin(t - 2)cm

C uM = 3,6sin (t - 2)cm D uM = 3,6sin(t + 2)cm

Bài 13. Đầu sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hoà theo phơng thẳng đứng với

biên độ 3cm với tần số 2Hz Sau 2s sóng truyền đợc 2m Chọn gốc thời gian lúc điểm qua VTCB theo chiều dơng Li độ điểm M cách khoảng 2m thời điểm 2s

(38)

Bài 14. Trong mét thí nghiệm giao thoa sóng mặt nớc, hai nguồn sóng kết hợp S1 S2

dao ng với tần số 15Hz Tốc độ truyền sóng mặt nớc 30cm/s Với điểm M có khoảng d1, d2 dới dao động với biên độ cực đại?

A d1 = 25cm vµ d2 = 20cm B d1 = 25cm vµ d2 = 21cm

C d1 = 25cm vµ d2 = 22cm D d1 = 20cm vµ d2 = 25cm

Bài 15. Dùng âm thoa có tần số rung f = 100Hz để tạo điểm O1 O2 mặt nớc

hai nguồn sóng biên độ, pha Biết O1O2 = 3cm Một hệ gợn lồi xuất hin gm mt gn

thẳng 14 gợn hypebol bên Khoảng cách hai gợn đo däc theo O1O2 lµ 2,8cm

Tốc độ truyền sóng mặt nớc bao nhiêu?

A v = 0,1m/s B v = 0,2m/s C v = 0,4m/s D v = 0,8m/s

Bi 16. Tại điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) khoảng NA = 1m, cã møc

chuyển động âm LA = 90dB Biết ngỡng nghe âm I0 = 0,1nW/m2 Cờng độ âm

A lµ

A IA = 0,1nW/m2 IA = 0,1mW/m2 C IA = 0,1W/m2 D IA = 0,1GW/m2

Bi 17. Tại điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) khoảng NA = 1m, có møc

chuyển động âm LA = 90dB Biết ngỡng nghe âm I0 = 0,1nW/m2 Mức cờng độ âm

đó điểm B cách N khoảng NB = 10m

A LB = 7B B LB = 7dB C LB = 80dB D LB = 90dB

Bài 18. Một sợi dây đàn hồi AB đợc căng theo phơng ngang, đầu A cố định, đầu B đợc rung nhờ

một dụng cụ để tạo thành sóng dừng dây Tần số rung 100Hz khoảng cách hai nút sóng liên tiếp l = 1m Tốc độ truyền sóng dây là:

A 100cm/s; B 50cm/s; C 75cm/s; D 150cm/s

Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết: 0 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

- Phát biểu định nghĩa dòng điện xoay chiều - Viết biểu thức tức thời dòng điện xoay chiều

- Nêu ví dụ đồ thị cường độ dòng điện tức thời, đồ thị đại lượng cường độ dòng điện cực đại, chu kì

- Giải thích tóm tắt ngun tắc tạo dòng điện xoay chiều

- Viết biểu thức cơng suất tức thời dịng điện xoay chiều chạy qua điện trở - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức I, U

1 Giáo viên:

- Mơ hình đơn giản máy phát điện xoay chiều

- Sử dụng dao động kí điện tử để biểu diễn hình đồ thị theo thời gian cường độ dịng điện xoay chiều (nếu có thể)

2 Học sinh: Ôn lại:

- Các khái niệm dòng điện chiều, dòng điện biến thiên định luật Jun - Các tính chất hàm điều hoà (hàm sin hay cosin)

Hoạt động ( phút): Giới thiệu nội dung chương III - Các nội dung chương:

+ Các tính chất dòng điện xoay chiều

(39)

+ Cơng suất dịng điện xoay chiều + Truyền tải điện năng; biến áp

+ Các máy phát điện xoay chiều; hệ ba pha + Các động điện xoay chiều

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu khái niệm dòng điện xoay chiều

- Dịng điện chiều khơng đổi gì?  Dịng điện xoay chiều hình sin

- Dựa vào biểu thức i cho ta biết điều gì?

+ Hướng dẫn HS dựa vào phương trình tổng quát: i = Imcos(t + ) Từ 2 f T      T   

, f

  

- Y/c HS hoàn thành C3 i = Imcos(t + )

 cos ( ) m m T I I T    

 cos( 4) cos0

      rad   

 chọn rad

  

- Dòng điện chạy theo chiều với cường độ không đổi

- HS ghi nhận định nghĩa dòng điện xoay chiều biểu thức

- Cường độ dòng điện thời điểm t

C2

a 5A; 100 rad/s; 1/50s; 50Hz; /4 rad

b 2 2A; 100 rad/s; 1/50s; 50Hz; -/3 rad

c i = 5 2cos(100t ) A  2A; 100 rad/s; 1/50s; 50Hz;  rad

C3

3

8

T T kT T kT

   

2 Khi T t

i = Im Vậy: i Imcos( t 4)

 

 

 t = 

cos

4 m2

m

I i I  

I Khái niệm dòng điện xoay chiều

- Là dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát:

i = Imcos(t + ) * i: giá trị cường độ dòng điện thời điểm t, gọi giá trị tức thời i (cường độ tức thời) * Im > 0: giá trị cực đại i (cường độ cực đại) *  > 0: tần số góc

2

2 f

T



  

f: tần số i T: chu kì i * (t + ): pha i * : pha ban đầu

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều

- Xét cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt từ trường B có phương  với trục quay

- HS theo dẫn dắt GV để tìm hiểu nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều

II Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều - Xét cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt từ trường B có phương  với trục quay - Giả sử lúc t = 0,  = - Lúc t >  = t, từ thông qua cuộn dây:  = NBScos = NBScost với N số vịng dây, S diện tích vịng

 

(40)

- Biểu thức từ thơng qua diện tích S đặt từ trường đều?

- Ta có nhận xét suất điện động cảm ứng xuất cuộn dây?

- Ta có nhận xét về cường độ dịng điện xuất cuộn dây?

 Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều?

- Thực tế máy phát điện người ta để cuộn dây đứng yên cho nam châm (nam châm điện) quay trước cuộn dây Ở nước ta f = 50Hz

 = NBScos với  ( , )B n

 

 biến thiên theo thời gian t

- Suất điện động cảm ứng biến theo theo thời gian

- Cường độ dòng điện biến thiên điều hồ  cuộn dây xuất dịng điện xoay chiều

- Dùng máy phát điện xoay chiều, dựa vào tượng cảm ứng điện từ

-  biến thiên theo thời gian t nên cuộn dây xuất suất điện động cảm ứng:

d

e NBS sin t dt  



 

- Nếu cuộn dây kín có điện trở R cường độ dịng điện cảm ứng cho bởi:

NBS

i sin t R

 



Vậy, cuộn dây xuất dòng điện xoay chiều với tần số góc  cường độ cực đại:

m

NBS I

R





Nguyên tắc: dựa vào tượng cảm ứng điện từ Hoạt động ( phút): Tìm hiểu giá trị dụng

- Dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt dịng điện chiều

- Ta có nhận xét cơng suất p?  có tên cơng suất tức thời

- HS ghi nhận giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều

- p biến thiên tuần hoàn theo thời gian

III Giá trị hiệu dụng - Cho dòng điện xoay chiều i = Imcos(t + ) chạy qua R, công suất tức thời tiêu thụ R p = Ri2 = RI2mcos2(t + ) - Giá trị trung bình p chu kì:

cos 2 m p RI t - Kết tính tốn, giá trị trung bình cơng suất chu kì (cơng suất trung bình):

2 m

P p  RI

- Đưa dạng giống cơng thức Jun cho dịng điện không đổi:

P = RI2 Nếu ta đặt:

2

2m

I I 

Thì

m I I 

(41)

- Cường độ hiệu dụng gì? - Do vậy, biểu thức hiệu điện hiệu dung, suất điện động hiệu dụng cho công thức nào? - Lưu ý: Sử dụng giá trị hiệu dụng đa số cơng thức AC có dùng dạng công thức tương ứng DC

+ Các số liệu ghi thiết bị điện giá trị hiệu dụng

+ Các thiết bị đo mạch điện xoay chiều chủ yếu đo giá trị hiệu dụng

- HS nêu định nghĩa

2

m U U 

,

m E E

* Định nghĩa: (Sgk) Ngồi ra, dịng điện xoay chiều, đại lượng hiệu điện thế, suất điện động, cường độ điện trường, … hàm số sin hay cosin thời gian, với đại lượng

Hoạt động ( phút):

Tiết: 0 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

- Phát biểu định luật Ôm đoạn mạch điện xoay chiều điện trở - Phát biểu định luật Ôm đoạn mạch điện xoay chiều chứa tụ điện - Phát biểu tác dụng tụ điện mạch điện xoay chiều

- Phát biểu định luật Ôm đoạn mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm - Phát biểu tác dụng cuộn cảm trogn mạch điện xoay chiều

- Viết cơng thức tính dung kháng cảm kháng 2 Kĩ năng:

(42)

- Một số dụng cụ thí nghiệm dao động kí điện tử, ampe kế, vôn kế, số điện trở, tụ điện, cuộn cảm để minh hoạ

2 Học sinh:

- Ôn lại kiến thức tụ điện: q = Cu

di i

dt



suất điện động tự cảm

di

e L

dt



Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ.

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu mối quan hệ i u mạch điện xoay chiều

- Biểu thức dịng điện xoay chiều có dạng?

- Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để  =  i = Imcost = I 2cost - Ta tìm biểu thức u hai đầu đoạn mạch

- Trình bày kết thực nghiệm lí thuyết để đưa biểu thức điện áp hai đầu mạch

- Lưu ý: Để tránh nhầm lẫn, phương trình điện áp viết:

u = Umcos(t+ u/i) = U 2cos(t+ u/i)

- Có dạng: i = Imcos(t + )

- HS ghi nhận kết chứng minh thực nghiệm lí thuyết

- Nếu cường độ dịng điện xoay chiều mạch: i = Imcost = I 2cost  điện áp xoay chiều hai đầu mạch điện:

u = Umcos(t+ ) = U 2cos(t+ ) Với  độ lệch pha u i

+ Nếu  > 0: u sớm pha  so với i

+ Nếu  < 0: u trễ pha || so với i

+ Nếu  = 0: u pha với i

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều có điện trở

- Xét mạch điện xoay chiều có R - Trong mạch lúc có i  dịng điện nào?

- Tuy dòng điện xoay chiều, thời điểm, dòng điện i chạy theo chiều xác định Vì dịng điện kim loại nên theo định luật Ohm, i u tỉ lệ với nào?

- Trong biểu thức điện áp u, Um U gì?

- Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì?

- GV xác hoá kết luận HS

- Y/c HS phát biểu định luật Ohm dòng điện chiều kim loại

- Biến thiên theo thời gian t (dòng điện xoay chiều) - Theo định luật Ohm

u i

R



- Điện áp tức thời, điện áp cực đại điện áp hiệu dụng - HS nêu nhận xét:

+ Quan hệ I U + u i pha - HS phát biểu

I Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở

- Nối hai đầu R vào điện áp xoay chiều:

u = Umcost = U 2cost - Theo định luật Ohm

cos

2

u U

i t

R R 

 

Nếu ta đặt: U I

R



thì: i I 2cost - Kết luận:

1 Định luật Ohm mạch điện xoay chiều: Sgk 2 u i pha.

~ u i

(43)

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều có tụ điện

- GV làm thí nghiệm sơ đồ hình 13.3 Sgk

- Ta có nhận xét kết thu được?

- Ta nối hai đầu tụ điện vào nguồn điện xoay chiều để tạo nên điện áp u hai tụ điện

- Có tượng xảy tụ điện?

- Giả sử nửa chu kì đầu, A cực dương  bên trái tụ tích điện gì?

- Ta có nhận xét điện tích tụ điện?

 Độ biến thiên điện tích q cho phép ta tính i mạch

- Cường độ dòng điện thời điểm t xác định công thức nào? - Khi t q vô nhỏ

q t

  trở

thành gì?

- Ta nên đưa dạng tổng quát i = Imcos(t + ) để tiện so sánh, –sin  cos

- Nếu lấy pha ban đầu i  biểu thức i u viết lại nào?

- HS quan sát mạch điện ghi nhận kết thí nghiệm

+ Tụ điện khơng cho dòng điện chiều qua

+ Tụ điện cho dòng điện xoay chiều “đi qua”

- HS theo hướng dẫn GV để khảo sát mạch điện xoay chiều có tụ điện

- Tụ điện tích điện - Bản bên trái tích điện dương - Biến thiên theo thời gian t - HS ghi nhận cách xác định i mạch

q i

t

 



- Đạo hàm bậc q theo thời gian

- HS tìm q’

cos( )

2

sin  

  

- HS viết lại biểu thức i u (i nhanh pha u góc /2  u chậm pha i góc /2)

II Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

1 Thí nghiệm - Kết quả:

+ Tụ điện khơng cho dịng điện chiều qua + Dịng điện xoay chiều tồn mạch điện có chứa tụ điện Khảo sát mạch điện xoay chiều có tụ điện

a - Đặt điện áp u hai tụ điện:

u = Umcost = U 2cost - Điện tích bên trái tụ điện:

q = Cu = CU 2cost - Giả sử thời điểm t, dịng điện có chiều hình, điện tích tụ điện tăng lên

- Sau khoảng thời gian t, điện tích tăng q - Cường độ dòng điện thời điểm t:

q i

t

 



- Khi t q vô nhỏ

2

dq

i CU sin t

dt  

 

hay: i CU (cos t 2)



 

 

b Đặt: I = UC

thì i I (cos t 2)

 

 

và u = U 2cost - Nếu lấy pha ban đầu i

(44)

- ZC đóng vai trị cơng thức?

 ZC có đơn vị gì?

1 C Z C  

- Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì?

- Nói cách khác: Trong mạch điện xoay chiều, tụ điện phần tử có tác dụng làm cho cường độ dòng điện tức thời sớm pha /2 so với điện áp tức thời

- Dựa vào biểu thức định luật Ohm, ZC có vai trị điện trở mạch chứa tụ điện  hay nói cách khác đại lượng biểu điều gì? - Khi dịng điện qua tụ dễ dàng hơn?

- Tại tụ điện lại khơng cho dịng điện khơng đổi qua?

- So sánh với định luật Ohm, có vai trị tương tự điện trở R mạch chứa điện trở

- Là đơn vị điện trở ()

1

( ) F s C s A s

V C



   

   

 

- Trong mạch chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha /2 so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp hai đầu tụ điện trễ pha /2 so với cường độ dòng điện)

- Biểu cản trở dòng điện xoay chiều

- Từ C Z C  

ta thấy: Khi  nhỏ (f nhỏ)  ZC lớn ngược lại

- Vì dịng điện khơng đổi (f = 0)  ZC =  I =

và u U (cos t 2)

 

 

- Ta viết:

1 U I C   đặt C Z C  

thì: C

U I

Z



trong ZC gọi dung kháng mạch

- Định luật Ohm: (Sgk) c So sánh pha dao động của u i

+ i sớm pha /2 so với u (hay u trễ pha /2 so với i) Ý nghĩa dung kháng + ZC đại lượng biểu cản trở dòng điện xoay chiều tụ điện

+ Dịng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng dòng điện xoay chiều tần số thấp

+ ZC có tác dụng làm cho i sớm pha /2 so với u Hoạt động ( phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần

- Cuộn cảm gì?

(Cuộn cảm cuộn cảm có điện trở khơng đáng kể, có dịng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm sẽ xảy tượng tự cảm.) - Khi có dịng điện cường độ i chạy qua cuộn cảm (cuộn dây dẫn nhiều vòng, ống dây hình trụ thẳng dài, hình xuyến…)  có tượng xảy ống dây?

- Trường hợp i dịng điện xoay chiều  cuộn dây? - Xét t vô nhỏ (t  0)  suất điện động tự cảm cuộn cảm trở thành gì?

- HS nghiên cứu Sgk để trả lời

- Dòng điện qua cuộn dây tăng lên  cuộn dây xảy tượng tự cảm, từ thông qua cuộn dây:

 = Li

- Từ thơng  biến thiên tuần hồn theo t

- Trở thành đạo hàm i theo t

- Khi i tăng  etc < 0, tương đương với tồn nguồn điện

III Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần - Cuộn cảm cuộn cảm có điện trở khơng đáng kể

1 Hiện tượng tự cảm mạch điện xoay chiều - Khi có dịng điện i chạy qua cuộn cảm, từ thơng tự cảm có biểu thức:

 = Li với L độ tự cảm cuộn cảm

- Trường hợp i dòng điện xoay chiều, suất điện động tự cảm:

i e L t   

- Khi t  0:

e r

A B

(45)

- Đặt vào hai đầu cuộn cảm (có độ tự cảm L, điện trở r = 0) điện áp xoay chiều, tần số góc , giá trị hiệu dụng U  mạch có dịng điện xoay chiều

- Điện áp hai đầu cảm có biểu thức nào?

- Hướng dẫn HS đưa phương trình u dạng cos

- Đối chiếu với phương trình tổng quát u  điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm?

- ZL đóng vai trị cơng thức?

 ZL có đơn vị gì?

L e Z L di dt                

- Dựa vào phương trình i u có nhận xét pha chúng? i = I 2cost 

cos

2 ( )

2

u U t

Hoặc

u = U 2cost 

cos

2 ( )

2

i I t 

- Tương tự, ZL đại lượng biểu điều gì?

- Với L khơng đổi, dịng điện xoay chiều có tần số lớn hay bé cản trở lớn dòng điện xoay chiều

- Lưu ý: Cơ chế tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều R L khác hẳn Trong R làm yếu

di di

e L L

dt dt

  

 AB

di

u ri L

dt

 

- HS ghi nhận theo hướng dẫn GV để khảo sát mạch điện

2

di

u L LI sin t

dt  

 

Hay u LI 2cos( t 2)



 

 

Vì sin cos( 2)



 

  

cos

2 ( )

u U t

 U = LI

- So sánh với định luật Ohm, có vai trị tương tự điện trở R mạch chứa điện trở

- Là đơn vị điện trở ()

V V A A s s              

- Trong đoạn mạch có cuộn cảm thuần: i trễ pha /2 so với u, u sớm pha /2 so với i

- Biểu cản trở dịng điện xoay chiều

- Vì ZL = L nên f lớn  ZL lớn  cản trở nhiều

di

e L

dt



2 Khảo sát mạch điện xoay chiều có cuộn cảm

- Đặt vào hai đầu L điện áp xoay chiều Giả sử i mạch là:

i = I 2cost - Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm thuần:

2

di

u L LI sin t

dt  

 

Hay u LI (cos t 2)



 

 

a Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm: U = LI Suy ra: U I L  

Đặt ZL = L

Ta có: L

U I

Z



Trong ZL gọi cảm kháng mạch

- Định luật Ohm: (Sgk) b Trong đoạn mạch có cuộn cảm thuần: i trễ pha /2 so với u, u sớm pha /2 so với i

(46)

dịng điện hiệu ứng Jun cuộn cảm làm yếu dòng điện định luật Len-xơ cảm ứng từ

Tiết: 0 MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

- Nêu lên tính chất chung mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp - Nêu điểm phương pháp giản đồ Fre-nen

- Viết công thức tính tổng trở

- Viết cơng thức định luật Ơm cho đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp - Viết công thức tính độ lệch pha i u mạch có R, L, C mắc nối tiếp

- Nêu đặc điểm đoạn mạch có R, L, C nối tiếp xảy tượng cộng hưởng điện 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Chuẩn bị thí nghiệm gồm có dao động kí điện tử (hai chùm tia), vôn kế và ampe kế, phần tử R, L, C

2 Học sinh: Ôn lại phép cộng vectơ phương pháp giản đồ Fre-nen để tính tổng hai dao động điều hoà tần số

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ.

Hoạt động ( phút): Tìm hiều phương pháp giản đồ Fre-nen

- Tại thời điểm, dịng điện mạch chạy theo chiều  dịng chiều  ta áp dụng định luật dòng điện chiều cho giá trị tức thời dòng điện xoay chiều

- HS ghi nhận định luật

điện áp tức thời I Phương pháp giản đồ Fre-nen Định luật điện áp tức thời

(47)

- Xét đoạn mạch gồm điện trở R1, R2, R3 … mắc nối tiếp Cho dòng điện chiều có cường độ I chạy qua đoạn mạch  U hai đầu đoạn mạch liên hệ với Ui hai đầu đoạn mạch?

- Biểu thức định luật dòng điện xoay chiều?

- Khi giải mạch điện xoay chiều, ta phải cộng (đại số) điện áp tức thời, điện áp tức thời có đặc điểm gì?

 Ta sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen áp dụng cho phần dao động  biểu diễn đại lượng hình sin vectơ quay - Vẽ minh hoạ phương pháp giản đồ Fre-nen:

cos 1

x X t X1

cos(

2 2 )

x X t X2

+ Trường hợp  >

+ Trường hợp  <

U = U1 + U2 + U3 + …

u = u1 + u2 + u3 + … - Chúng đại lượng xoay chiều hình sin tần số

- HS đọc Sgk ghi nhận nội dung phương pháp giản đồ Fre-nen

- HS vẽ trường hợp đoạn mạch có R, có C, có L đối chiếu với hình 14.2 để nắm vững cách vẽ

nối tiếp điện áp tức thời hai đầu mạch tổng đại số điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch

u = u1 + u2 + u3 + … Phương pháp giản đồ Fre-nen

a Một đại lượng xoay chiều hình sin biểu diễn vectơ quay, có độ dài tỉ lệ với giá trị hiệu dụng đại lượng b Các vectơ quay vẽ mặt phẳng pha, chọn hướng làm gốc chiều gọi chiều dương pha để tính góc pha

c Góc hai vectơ quay độ lệch pha hai đại lượng xoay chiều tương ứng

d Phép cộng đại số đại lượng xoay chiều hình sin (cùng f) thay phép tổng hợp vectơ quay tương ứng. e Các thơng tin tổng đại số phải tính hồn tồn xác định tính tốn giản đồ Fre-nen tương ứng

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu mạch có R, L, C mắc nối tiếp

- Trong phần này, thông qua phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm hệ thức U I mạch gồm R, L C mắc nối tiếp - Hướng dẫn HS vẽ giản đồ Fre-nen hai trường hợp: UC > UL (ZC > ZL) UC < UL (ZC < ZL)

- Dựa vào hình vẽ (1 hai trường hợp để xác định hệ thức U I

- Có thể hướng dẫn HS vẽ giản đồ Fre-nen theo kiểu đa giác lực (nếu cần)

- Y/c HS nhà tìm hệ thức liên hệ

- HS vận dụng kiến thức phương pháp giản đồ Fre-nen để giáo viên tìm hệ thức U I

+ Giả sử UC > UL (ZC > ZL)

II Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

1 Định luật Ơm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Tổng trở

- Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch:

u = U 2cost - Hệ thức điện áp tức thời mạch:

(48)

giữa U I giản đồ lại

- Đối chiếu với định luật Ơm đoạn mạch có R 

2 ( )2

L C

R  Z  Z

đóng vai trị điện trở  gọi tổng trở mạch, kí hiệu Z

- Dựa vào giản đồ  độ lệch pha u i tính nào?

- Chú ý: Trong cơng thức bên  độ lệch pha u i (u/i)

- Nếu ZL = ZC, điều xảy ra? (Tổng trở mạch lúc có giá trị nhỏ nhất)

- Điều kiện để cộng hưởng điện xảy gì?

+ Giả sử UC < UL (ZC < ZL)

- Tính thơng qua tan

với

tan LC

R U

U

 

- Nếu ý đến dấu:

tan L C L C

R

U U Z Z

U R

   

- Khi  =  u pha i Tổng trở Z = R  Imax

ZL = ZC

- Biểu diễn vectơ quay: U U RULUC

   

Trong đó:

UR = RI, UL = ZLI, UC = ZCI - Theo giản đồ:

2 2

2 ( )2

R LC

L C

U U U

R Z Z I

 

 

   

- Nghĩa là:

2 ( )2

L C

U U

I

Z

R Z Z

 

 

(Định luật Ơm mạch có R, L, C mắc nối tiếp) với

2 ( )2

L C

Z  R  Z  Z gọi tổng trở mạch Độ lệch pha điện áp dòng điện

tan LC

R U

U

 

- Nếu ý đến dấu:

tan L C L C

R

U U Z Z

U R

   

+ Nếu ZL > ZC  > 0: u sớm pha so với i góc 

+ Nếu ZL < ZC  < 0: u trễ pha so với i góc  Cộng hưởng điện - Nếu ZL = ZC tan =  = : i pha với u - Lúc Z = R  Imax

U I

R





1

L C

  

 Gọi tượng cộng hưởng điện. - Điều kiện để có cộng hưởng điện là:

1

L C

Z Z L

C

 

  

Hay 2LC 1 Hoạt động ( phút):

(49)

Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức bản Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà.

Tiết: 0 CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT

- Phát biểu định nghĩa thiết lập cơng thức cơng suất trung bình tiêu thụ mạch điện xoay chiều

- Phát biểu định nghĩa hệ số công suất

- Nêu vai trị hệ số cơng suất mạch điện xoay chiều - Viết công thức hệ số công suất mạch RLC nối tiếp 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên:

2 Học sinh: Ôn lại kiến thức mạch RLC nối tiếp. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu cơng suất mạch điện xoay chiều

- Biểu thức tính cơng suất điện tiêu thụ mạch điện khơng đổi gì? - Xét mạch điện xoay chiều hình vẽ

- Tại thời điểm t, i mạch

2 U

P RI UI

R

  

p = ui

I Công suất mạch điện xoay chiều

(50)

chạy theo chiều  xem thời điểm t, dịng điện mạch dịng chiều  cơng suất tiêu thụ mạch thời điểm t?

- Giá trị trung bình cơng suất điện chu kì:

cos cos(2 ) P p UI    t 

 

- Trong cos có giá trị nào?

- Cịn cos(2t) hàm tuần hồn t, với chu kì bao nhiêu? - Trong khoảng thời gian T/2 T, hàm cos(2t + ) ln có giá trị trị tuyệt đối, trái dấu thời điểm t, t + T/4

cos cos

2

2 ( ) (2 )

4

(2 ) (2 )

T T t t t t                                

 Vậy cos(2t) 0

cos cos cos

cos [ ( ) ( )]          

- Vì cos khơng đổi nên coscos

- Chu kì

2 2 T    ( T    )

 P = UIcos

- Điện áp hai đầu mạch: u = U 2cost - Cường độ dòng điện tức thời mạch:

i = I 2cos(t+ ) - Công suất tức thời mạch điện xoay chiều: p = ui = 2UIcostcos(t+ )

= UI[cos + cos(2t+ )]

- Cơng suất điện tiêu tụ trung bình chu kì:

P = UIcos (1) - Nếu thời gian dùng điện t >> T, P cơng suất tiêu thụ điện trung bình mạch thời gian (U, I khơng thay đổi)

2 Điện tiêu thụ mạch điện

W = P.t (2)

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu hệ số công suất

- Hệ số cơng suất có giá trị khoảng nào?

- Các thiết bị tiêu thụ điện nhà máy  có L  i nói chung lệch pha  so với u Khi vận hành ổn định P trung bình giữ khơng đổi  Cơng suất trung bình nhà máy? - Nếu r điện trở dây dẫn  cơng suất hao phí đường dây tải điện?

 Hệ số công suất ảnh hưởng nào?

- Nhà nước quy định: cos 0,85

- Vì || khơng vượt q 900 nên  cos

- Chỉ có L: cos = - Gồm R nt L:

cos 2 R R L    

P = UIcos với cos >

 cos P I UI   cos 2 2 hp P

P rI r

U 

 

- Nếu cos nhỏ  Php lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh công ti điện lực

II Hệ số công suất

1 Biểu thức hệ số công suất

- Từ công thức (1), cos gọi hệ số công suất

2 Tầm quan trọng hệ số công suất

- Các động cơ, máy vận hành ổn đinh, cơng suất trung bình giữ khơng đổi bằng:

P = UIcos với cos >

 cos P I UI    cos 2 2 hp P

P rI r

U 

(51)

- Giả sử điện áp hai đầu mạch điện là:

u = U 2cost

- Cường độ dòng điện tức thời mạch:

i = I 2cos(t+ )

- Định luật Ơm cho đoạn mạch có biểu thức?

- Mặt khác biểu thức tìm ? - Từ ta rút biểu thức cos?

- Có nhận xét cơng suất trung bình tiêu thụ mạch?

2 ( )2

U U

I

Z

R L

C

 

 

 

1

tan L C

R

  

  cos R

Z

 

- Bằng công suất toả nhiệt R

- Nếu cos nhỏ  Php lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh công ti điện lực

3 Tính hệ số cơng suất mạch điện R, L, C nối tiếp

cos R Z

 

hay cos

2 ( )2 R

R L

C



  

 

- Cơng suất trung bình tiêu thụ mạch:

cos

2 U R

P UI U

Z Z U

R RI

Z



 

 

   

 

(52)

- Viết biểu thức điện hao phí đường dây tải điện, từ suy giải pháp giảm điện hao phí đường dây tải điện, tăng áp biện pháp triệt để hiệu

- Phát biểu định nghĩa, nêu cấu tạo nguyên tắc làm việc máy biến áp - Viết hệ thức điện áp cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp - Viết biểu thức I cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp máy biến áp 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Thí nghiệm tìm tính chất, hệ thức máy biến áp (loại dùng cho HS). 2 Học sinh: Ôn lại suất điện động cảm ứng, vật liệu từ.

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tốn truyền tải điện xa.

- Người ta sử dụng điện khắp nơi, sản xuất điện quy mô lớn, vài địa điểm

- Điện phải tiêu thụ sản xuất Vì ln ln có nhu cầu truyển tải điện với số lượng lớn, xa tới hàng trăm, hàng nghìn kilơmet

- Công suất phát điện nhà máy? - Gọi điện trở dây R  công suất hao phí toả nhiệt đường dây?

- Pphát hoàn toàn xác định  muốn giảm Php ta phải làm gì?

- Tại muốn giảm R, lại phải tăng S tăng khối lượng đồng?  Muốn giải toán truyền tải điện xa ta cần phải làm gì?

- HS ghi nhận nhu cầu việc truyền tải điện xa

Pphát = UphátI phá

phá

phá phá

2 t

2

t

2

t t

hp

P R

P RI R P

U U

  

- Giảm R (không thực tế) tăng Uphát (tăng Uphát 10 lần Php giảm 100 lần) có hiệu rõ rệt

- Vì

l R

S





- Lúc “đưa” điện lên đường dây truyền tải  tăng điện áp Tới nơi tiêu thụ  giảm điện áp

I Bài toán truyền tải điện năng xa

- Công suất phát từ nhà máy:

Pphát = UphátI I cường độ dịng điện hiệu dụng đường dây

- Công suất hao phí toả nhiệt đường dây:

phá phá phá phá

t

2

t

2

t t

hp

P R

P RI R P

U U

  

 Muốn giảm Php ta phải giảm R (không thực tế) tăng Uphát (hiệu quả)

- Kết luận:

Trong trình truyền tải điện năng, phải sử dụng thiết bị biến đổi điện áp

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu máy biến áp

- Máy biến áp thiết bị dùng để làm gì?

- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu cấu tạo máy biến áp

- Biến đổi điện áp (xoay chiều)

- HS đọc Sgk nêu cấu tạo máy biến áp

II Máy biến áp

- Là thiết bị có khả biến đổi điện áp (xoay chiều)

1 Cấu tạo nguyên tắc máy biến áp

(53)

- Bộ phận khung sắt non có pha silic gọi lõi biến áp, với hai cuộn dây có điện trở nhỏ độ tự cảm quấn hai cạnh đối diện khung

- Cuộn D1 có N1 vịng nối với nguồn phát điện  cuộn sơ cấp - Cuộn D2 có N2 vòng nối sở tiêu thụ điện  cuộn thứ cấp

- Nguồn phát tạo điện áp xoay chiều tần số f hai đầu cuộn sơ cấp  có tượng mạch? - Do cấu tạo đường sức từ dòng sơ cấp gây qua cuộn thứ cấp, nói cách khác từ thơng qua vòng dây hai cuộn

 Từ thông qua cuộn sơ cấp thứ cấp có biểu thức nào? - Từ thơng qua cuộn thứ cấp biến thiên tuần hồn  có tượng xảy cuộn thứ cấp?

- Ở hai đầu cuộn thứ cấp có điện áp biến thiên tuần hồn với tần số góc  mạch thứ cấp kín  I biến thiên tuần hồn với tần số f

 Tóm lại, nguyên tắc hoạt động máy biến áp gì?

- Lõi biến áp gồm nhiều sắt mỏng ghép cách điện với để tránh dịng Fu-cơ tăng cường từ thơng qua mạch

- Số vịng dây hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ máy mà N1 > N2 ngược lại

- Dòng điện xoay chiều cuộn sơ cấp gây biến thiên từ thông hai cuộn

1 = N10 2 = N20

- Theo định luật cảm ứng điện từ, cuộn thứ cấp xuất suất điện động cảm ứng

- Dựa vào tượng cảm ứng điện từ

* Nguyên tắc hoạt động - Đặt điện áp xoay chiều tần số f hai đầu cuộn sơ cấp Nó gây biến thiên từ thông hai cuộn

- Gọi từ thông là: 0 = mcost - Từ thông qua cuộn sơ cấp thứ cấp:

1 = N1mcost 2 = N2mcost - Trong cuộn thứ cấp xuất suất điện động cảm ứng e2:

2 m

d

e N sin t

dt  



  

- Vậy, nguyên tắc hoạt động máy biến áp dựa vào tượng cảm ứng điện từ

Hoạt động ( phút): Khảo sát thực nghiệm máy biến áp

- Giới thiệu máy biến áp vẽ sơ đồ khảo sát

- Thí nghiệm 1, ta khảo sát xem chế độ không tải tiêu thụ điện máy biến áp nào, mối liên hệ điện áp đặt vào số

- HS tiến hành thực nghiệm ghi nhận kết

- HS ghi kết từ thực nghiệm, xử lí số liệu nêu nhận xét

2 Khảo sát thực nghiệm máy biến áp

a Thí ghiệm 1: Khố K ngắt (chế độ khơng tải) I2 =

- Hai tỉ số N

N 21 U U luôn nhau:

R K A1

V1 V2

(54)

vòng dây cuộn dựa vào số liệu đo dụng cụ đo - Nếu

2 N N >

 U

U sẽ nào? - Khi mạch thứ cấp ngắt (I2 = 0), ta thay đổi U1  I1 thay đổi nào?

- Thí nghiệm 1: Khố K đóng (chế độ có tải) Trong thí nghiệm ta khảo sát để xem giá trị I, U, N cuộn dây liên hệ với nào?

- I2 không vượt giá trị chuẩn để khơng q nóng toả nhiệt (thường không 55oC)  máy biến áp làm việc bình thường

- Trong hệ thức bên gần với sai số 10%

- Theo định nghĩa, hiệu suất máy biến áp tỉ số (tính %):

cơng suất tiêu thụ mạch thứ cấp công suất đưa vào mạch sơ cấp

- Y/c HS nghiên cứu Sgk trình bày tổn hao điện máy biến áp gồm nguyên nhân nào? - Với máy làm việc bình thường (H > 98%), viết: U2I2 = U1I1  công suất biểu kiến cuộn thứ cấp xấp xỉ công suất biểu kiến cuộn sơ cấp Đơn vị (V.A)

2 U U >

 U2 > U1: điện áp lấy lớn điện áp đưa vào

- I1 nhỏ (I1  0)  chứng tỏ máy biến áp không tiêu thụ điện

- Khi I2  I1 tự động tăng lên theo I2

- HS ghi nhận định nghĩa

- HS trình bày nguyên nhân

2 1

N U

N U - Nếu

2 N

N > 1: máy tăng áp

- Nếu N

N < 1: máy hạ áp. - Khi máy biến áp chế độ không tải, khơng tiêu thụ điện

b Thí ghiệm 2: Khố K đóng (chế độ có tải) - Khi I2  I1 tự động tăng lên theo I2

2

1

U I N

U I N - Kết luận: (Sgk)

3 Hiệu suất máy biến áp

- Định nghĩa: (Sgk) - Sự tổn hao điện máy biến áp gồm có:

+ Nhiệt lượng Jun cuộn dây

+ Nhiệt lượng Jun sinh dịng điện Fu-cơ + Toả nhiệt tượng từ trễ

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu ứng dụng máy biến áp

- Y/c HS nêu ứng dụng máy biến áp

- HS nghiên cứu Sgk hiểu biết để nêu ứng dụng

III Ứng dụng máy biến áp

1 Truyền tải điện Nấu chảy kim loại, hàn điện

(55)

Tiết: 0 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

- Mô tả sơ đồ cấu tạo giải thích nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha máy phát điện pha

1 Giáo viên:

- Các mơ hình máy phát điện xoay chiều pha, pha, sơ đồ chỉnh lưu dòng điện xoay chiều mạch chỉnh lưu, sử dụng dao động kí để biểu diễn dòng chỉnh lưu 2 Học sinh: Ôn lại kiến thức tượng cảm ứng điện từ định luật Len-xơ lớp 11. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều pha

- Cho HS nghiên cứu mơ hình máy phát điện xoay chiều pha  Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa vào nguyên tắc nào?

 Nó có cấu tạo nào?

+ Các cuộn nam châm điện phần cảm (ro to):

+ Các cuộn dây phần ứng (stato):

- HS nghiên cứu từ mơ hình

và Sgk trả lời I Máy phát điện xoay chiều pha Cấu tạo:

- Phần cảm (roto) tạo từ thông biến thiên nam châm quay

- Phần ứng (stato) gồm cuộn dây giống nhau, cố định vịng trịn + Từ thơng qua cuộn dây biến thiên tuần hoàn với tần số:

f np

trong đó: n (vịng/s) p: số cặp cực Hoạt động ( phút): Tìm hiểu cách tạo dịng điện chiều

B2

B1 B3

N

(56)

Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức bản - Trong phần tìm

hiểu cách tạo dịng điện chiều từ nguồn xoay chiều

- Trình bày hai cách chỉnh lưu: dùng điôt mạch cầu - Y/c HS hoàn thành C5

- HS nghiên cứu Sgk để tìm hiểu cách tạo dịng điện chiều từ nguồn xoay chiều

- Điơt bán dẫn thiết bị cho dịng điện qua theo chiều từ A  K (chiều thuận)

- HS ghi nhận cách chỉnh lưu dùng điơt

II Dịng điện chiều - Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều

Mắc xen vào mạch phát điện xoay chiều mạch tạo số điôt bán dẫn gọi mạch chỉnh lưu hay chỉnh lưu

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu hệ pha

- Giới thiệu hệ pha

- Thông báo máy phát điện xoay chiều pha

- Nếu suất điện động xoay chiều thứ có biểu thức: e1 = e0 2cost hai suất điện động xoay chiều cịn lại có biểu thức nào?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk mơ hình để tìm hiểu cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha

- Máy phát ba pha nối với ba

- HS ghi nhận hệ pha

- HS nghiên cứu Sgk ghi nhận máy phát điện xoay chiều pha

- Lệch pha 1200 (2/3 rad) nên:

cos

2

2 ( )

3

e e t 

cos

4

2 ( )

3

e e t 

- HS tìm hiểu cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha dựa vào Sgk mơ hình

III Hệ ba pha

- Hệ ba pha gồm máy phát ba pha, đường dây tải điện pha, động ba pha Máy phát điện xoay chiều pha

- Là máy tạo suất điện động xoay chiều hình sin tần sồ, biên độ lệch pha 1200 từng đôi

cos

e e t

cos

2

2 ( )

3

e e t 

cos

4

2 ( )

3

e e t 

- Cấu tạo: (Sgk) - Kí hiệu:

2 Cách mắc mạch ba pha

A K

~

M

N A R B

(57)

mạch tiêu thụ điện (tải) Xét tải đối xứng (cùng điện trở, dung kháng, cảm kháng)

- Các tải mắc với theo cách nào?

- Mơ tả hai cách mắc theo hình 17.6 17.7 Sgk

- Trình bày điện áp pha điện áp dây

- Dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều ba pha phát dịng ba pha

 Chúng có đặc điểm gì?

- Nếu tải đối xứng  ba dịng điện có biên độ

- Hệ ba pha có ưu việt gì?

- HS nghiên cứu Sgk trình bày hai cách mắc:

+ Mắc hình + Mắc hình tam giác

- HS ghi nhận khái niệm điện áp pha điện áp dây - HS nghiên cứu Sgk để trả lời: hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có tần số, lệch pha với 1200 đôi

- HS nghiên cứu Sgk liên hệ thực tế để tìm ưu việt hệ ba pha

- Trong mạch ba pha, tải mắc với theo hai cách:

a Mắc hình b Mắc hình tam giác - Các điện áp u10, u20, u30 gọi điện áp pha - Các điện áp u12, u23, u31 gọi điện áp dây

Udây = 3Upha Dòng ba pha

- Dòng ba pha hệ ba dịng điện xoay chiều hình sin có tần số, lệch pha với 1200 đôi

4 Những ưu việt hệ ba pha

- Tiết kiệm dây dẫn - Cung cấp điện cho động ba pha, dùng phổ biến nhà máy, xí nghiệp

(58)

Tiết: 0 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA I MỤC TIÊU

- Trình bày khái niệm từ trường quay - Trình bày cách tạo từ trường quay

- Trình bày cấu tạo nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Chuẩn bị động không đồng bô ba pha tháo HS nhình thấy phận động

2 Học sinh: Ôn lại kiến thức động điện lớp 9. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc chung động điện xoay chiều

- Động điện thiết bị dùng để biến đổi từ dạng lượng sang dạng lượng nào?

- Y/c HS nghiên cứu Sgk mơ hình để tìm hiểu nguyên tắc chung động điện xoay chiều

- Khi nam châm quay đều, từ trường hai cực nam châm nào?

- Đặt từ trường khung dây dẫn cứng quay quanh trục  có tượng xuất khung dây dẫn?

- Tốc độ góc khung dây dẫn với tốc độ góc từ trường?

- Từ điện sang - HS nghiên cứu Sgk thảo luận

- Quay quanh trục 

B  từ trường quay.

- Từ thông qua khung biến thiên  i cảm ứng  xuất ngẫu lực từ làm cho khung quay theo chiều từ trường, chống lại biến thiên từ trường - Ln ln nhỏ Vì khung quay nhanh dần “đuổi theo” từ trường Khi   i M ngẫu lực từ  Khi Mtừ vừa đủ cân với Mcản khung quay

I Nguyên tắc chung động điện xoay chiều - Tạo từ trường quay - Đặt từ trường quay (hoặc nhiều) khung kín quay xung quanh trục trùng với trục quay từ trường - Tốc độ góc khung ln ln nhỏ tốc độ góc từ trường, nên động hoạt động theo nguyên tắc gọi động không đồng

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu cấu tạo động không đồng bộ.

- Y/c HS nghiên cứu Sgk nêu cấu tạo động không đồng - Rôto để tăng thêm hiệu quả, người ta ghép nhiều khung dây dẫn giống có trục quay chung tạo thành lồng hình trụ, mặt bên tạo nhiều kim loại song song (rôto lồng sóc)

- HS nghiên cứu Sgk thảo luận để trình bày hai phận rơto stato

II Cấu tạo động khơng đồng bộ - Gồm phận chính: Rôto khung dây dẫn quay tác dụng từ trường quay

(59)

- Nếu cảm ứng từ cuộn tạo O có biểu thức: B1 Bmcostthì cảm ứng từ hai cuộn cịn lại tạo O có biểu thức nào? - Cảm ứng từ O có độ lớn xác định nào?

+ Chọn hai trục toạ độ vng góc Ox Oy cho Ox nằm theo hướng

1

 B .

+ Tổng hợp theo hướng Bx By

+ Dựa vào đẳng thức

2

x y m

B B  B 

  chứng tỏ B vectơ quay xung quanh O với tần số góc 

- Vì cuộn đặt vị trí vịng trịn cho trục ba cuộn đồng quy tâm O hợp góc 120o nên chúng lệch pha 2/3 rad

- HS chứng minh để tìm

2 m

B B

- HS chứng minh:

cos

x m

B  B t

3

x m

B  B sin t

để tạo nên từ trường quay + Cảm ứng từ ba cuộn dây tạo O:

cos m B B t

cos(

2 m )3

B B t 

cos(

3 m )3

B B t  + Cảm ứng từ tổng hợp O:  1 2

   

B B B B

Có độ lớn m

B B

và có đầu mút quay xung quanh O với tốc độ góc 

(60)

- Phát biểu viết công thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng trở, cường độ dịng điện hiệu dụng I, hệ số công suất cos đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp - Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để biểu diễn điện áp loại đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp

2 Kĩ năng:

- Sử dụng đồng hồ đa số để đo điện áp xoay chiều: lựa chọn phạm vi đo, đọc kết đo, xác định sai số đo

- Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để xác định L, r ống dây, điện dung C tụ điện, góc lệch  cường độ dịng điện i điện áp u phần tử đoạn mạch

3 Thái độ: Trunng thực, khách quan, xác khoa học. II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

- Nhắc HS tìm hiểu nội dung thực hành, ôn lại kiến thức liên quan dòng điện xoay chiều, đặc biệt phương pháp giản đồ Fre-nen

- Trả lời câu hỏi phần “Tóm tắt lí thuyết” để định hướng việc thực hành - Chuẩn bị đủ kiểm tra cận thận dụng cụ cần cho nhóm thực hành

- Tiến hành lắp thử mạch, đo, vẽ giản đồ theo nội dung thực hành Sgk để phát điểm cần điều chỉnh rút kinh nghiệm cần lưu ý

- Lập danh sách nhóm thực hành gồm - HS 2 Học sinh: Trước ngày làm thực hành cần:

- Đọc thực hành để định rõ mục đích quy trình thực hành - Trả lời câu hỏi phần Tóm tắt lí thuyết để định hướng việc thực hành

- Trả lời câu hỏi cuối để biết cách dùng đồng hồ đa số luyện cách vẽ giản đồ Fre-nen

- Chuẩn bị compa, thước 200mm thước đo góc lập sẵn ba bảng để ghi kết theo mẫu phần báo cáo thực hành Sgk

Hoạt động GV Hoạt động HS

(61)

Tiết: 0 MẠCH DAO ĐỘNG

- Phát biểu định nghĩa mạch dao động dao động điện từ - Nêu vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch LC

- Viết biểu thức điện tích, cường độ dịng điện, chu kì tần số dao động riêng mạch dao động

2 Kĩ năng:

- Giải tập áp dụng công thức chu kì tần số mạch dao động 3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ 1 Giáo viên:

- Một vài vỉ linh kiện điện tử có mạch dao đơng (nếu có) - Mạch dao động có L C lớn (nếu có)

2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu mạch dao động

- Minh hoạ mạch dao động - HS ghi nhận mạch dao động

- HS quan sát việc sử dụng hiệu điện xoay chiều hai tụ  hiệu điện

I Mạch dao động 1 Gồm tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm thành mạch kín

- Nếu r nhỏ ( 0): mạch dao động lí tưởng 2 Muốn mạch hoạt động  tích điện cho tụ điện cho phóng điện tạo dòng điện xoay chiều mạch

3 Người ta sử dụng hiệu điện xoay chiều tạo hai tụ điện cách nối hai

C L

 +-q

C

(62)

thể hình sin

trên hình với mạch ngồi Hoạt động ( phút): Tìm hiểu dao động điện từ tự mạch dao động

- Vì tụ điện phóng điện qua lại mạch nhiều lần tạo dòng điện xoay chiều  có nhận xét tích điện tụ điện? - Trình bày kết nghiên cứu biến thiên điện tích tụ định

- Trong  (rad/s) tần số góc dao động

- Phương trình dịng điện mạch có dạng nào? - Nếu chọn gốc thời gian lúc tụ điện bắt đầu phóng điện  phương trình q i nào?

- Từ phương trình q i  có nhận xét biến thiên q i

- Cường độ điện trường E tụ điện tỉ lệ với q?

- Cảm ứng từ B tỉ lệ với i?

- Có nhận xét E B mạch dao động?

- Chu kì tần số dao động điện từ tự mạch dao động gọi chu kì tần số dao động riêng mạch dao động?

 Chúng xác định nào?

- Trên có tích điện thay đổi theo thời gian

- HS ghi nhận kết nghiên cứu

I = q’ = -q0sin(t + )  i q0 cos( t 2)



  

  

- Lúc t =  q = CU0 = q0 i =

 q0 = q0cos = - HS thảo luận nêu nhận xét

- Tỉ lệ thuận

- Chúng biến thiên điều hồ, q i biến thiên điều hoà

- Từ

1

LC

 

 T 2 LC

1

f

LC

 

II Dao động điện từ tự do mạch dao động Định luật biến thiên điện tích cường độ dịng điện mạch dao động lí tưởng

- Sự biến thiên điện tích bản:

q = q0cos(t + ) với

1

LC

 

- Phương trình dòng điện mạch:

cos

0 ( 2)

i I t  

với I0 = q0

- Nếu chọn gốc thời gian lúc tụ điện bắt đầu phóng điện

q = q0cost i I0cos( t 2)

 

 

Vậy, điện tích q tụ điện cường độ dòng điện i mạch dao động biến thiên điều hoà theo thời gian; i lệch pha /2 so với q

2 Định nghĩa dao động điện từ

- Sự biến thiên điều hồ theo thời gian điện tích q tụ điện cường độ dòng điện (hoặc cường độ điện trường E cảm ứng từ B) mạch dao động gọi dao động điện từ tự Chu kì tần số dao động riêng mạch dao động

- Chu kì dao động riêng

T   LC

(63)

1

f

LC

 

Tiết: 0 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

- Nêu định nghĩa từ trường

- Phân tích tượng để thấy mối liên quan biến thiên theo thời gian cảm ứng từ với điện trường xoáy biến thiên cường độ điện trường với từ trường - Nêu hai điều khẳng định quan trọng thuyết điện từ

1 Giáo viên: Làm lại thí nghiệm cảm ứng điện từ. 2 Học sinh: Ôn tập tượng cảm ứng điện từ. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

(64)

Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức bản - Y/c Hs nghiên cứu Sgk trả lời

các câu hỏi

- Trước tiên ta phân tích thí nghiệm cảm ứng điện từ Pha-ra-đây  nội dung định luật cảm ứng từ? - Sự xuất

dòng điện cảm ứng chứng tỏ điều gì?

- Nêu đặc điểm đường sức điện trường tĩnh điện so sánh với đường sức điện trường xoáy?

(- Khác: Các đường sức điện trường xoáy đường cong kín.)

- Tại điện nằm ngồi vịng dây có điện trường nói khơng? - Nếu khơng có vịng dây mà cho nam châm tiến lại gần O  liệu xung quanh O có xuất từ trường xốy hay khơng?

- Vậy, vịng dây kín có vai trị hay khơng việc tạo điện trường xoáy?

- Ta biết, xung quanh từ trường biến thiên có xuất điện trường xốy  điều ngược lại có xảy khơng Xuất phát từ quan điểm “có đối xứng điện từ” Mác-xoen khẳng định có - Xét mạch dao động lí tưởng hoạt động Giả sử thời điểm t, q i hình vẽ  cường độ dịng điện tức thời mạch?

- Mặc khác, q = CU = CEd Do đó:

dE i Cd

dt



 Điều cho phép ta đến nhận xét gì?

- HS nghiên cứu Sgk thảo luận để trả lời câu hỏi - Mỗi từ thơng qua mạch kín biến thiên mạch kín xuất dịng điện cảm ứng

- Chứng tỏ điểm dây có điện trường có E chiều với dịng điện Đường sức điện trường nằm dọc theo dây, đường cong kín

- Các đặc điểm:

a Là đường có hướng b Là đường cong khơng kín, điện tích (+) kết thúc điện tích (-) c Các đường sức khơng cắt …

d Nơi E lớn  đường sức mau…

- Có, cần thay đổi vị trí vịng dây, làm vịng dây kín nhỏ hay to hơn… - Có, kiểm chứng tương tự

- Khơng có vai trị việc tạo điện trường xoáy - HS ghi nhận khẳng định Mác-xoen

- Cường độ dòng điện tức thời mạch:

dq i

dt



- Dịng điện có chất biến thiên điện trường tụ điện theo thời gian

I Mối quan hệ điện trường từ trường Từ trường biến thiên điện trường xoáy

a

- Điện trường có đường sức đường cong kín gọi điện trường xoáy.

b Kết luận

- Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trường xoáy

2 Điện trường biến thiên từ trường

a Dòng điện dịch

- Dòng điện chạy dây dẫn gọi dòng điện dẫn * Theo Mác – xoen: - Phần dòng điện chạy qua tụ điện gọi dòng điện dịch.

- Dòng điện dịch có chất biến thiên điện trường tụ điện theo thời gian

b Kết luận:

- Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian nơi xuất từ trường S

N

O

C L

+

(65)

Đường sức từ trường khép kín

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu điện từ trường thuyết điện từ Mác – xoen

- Ta biết điện trường từ trường có mối liên hệ với nhau: điện trường biến thiên  từ trường xoáy ngược lại từ trường biến thiên  điện trường xốy

 Nó hai thành phần trường thống nhất: điện từ trường - Mác – xoen xây dựng hệ thống phương trình diễn tả mối quan hệ giữa:

+ điện tich, điện trường, dòng điện từ trường

+ biến thiên từ trường theo thời gian điện trường xoáy + biến thiên điện trường theo thời gian từ trường

- HS ghi nhận điện từ trường

- HS ghi nhận thuyết điện từ

II Điện từ trường thuyết điện từ Mác - xoen Điện từ trường

- Là trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với điện trường biến thiên từ trường biến thiên

2 Thuyết điện từ Mác – xoen

- Khẳng định mối liên hệ khăng khít điện tích, điện trường từ trường

(66)

Tiết: 0 SÓNG ĐIỆN TỪ I MỤC TIÊU

- Nêu định nghĩa sóng điện từ - Nêu đặc điểm sóng điện từ

- Nêu đặc điểm truyền sóng điện từ khí 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên:

- Thí nghiệm Héc phát thu sóng điện từ (nếu có)

- Một máy thu bán dẫn HS quan sát bảng dải tần máy - Mơ hình sóng điện từ vẽ giấy khổ lớn, ảnh chụp hình 2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu sóng điện từ

- Thông báo kết giải hệ phương trình Mác-xoen: điện từ trường lan truyền khơng gian dạng sóng  gọi sóng điện từ

- Sóng điện từ điện từ trường có khác nhau?

- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu đặc điểm sóng điện từ

- Sóng điện từ có v = c  sở để khẳng định ánh sáng sóng điện từ

- Sóng điện từ lan truyền điện môi Tốc độ v < c phụ thuộc vào số điện môi

- Y/c HS quan sát thang sóng vơ tuyến để nắm phân chia sóng vơ tuyến

- HS ghi nhận sóng điện từ

- HS đọc Sgk để tìm đặc điểm

- Quan sát hình 22.1

I Sóng điện từ Sóng điện từ gì? - Sóng điện từ từ trường lan truyền không gian

2 Đặc điểm sóng điện từ

a Sóng điện từ lan truyền chân không với tốc độ lớn c 

3.108m/s.

b Sóng điện từ sóng ngang: E B c  c Trong sóng điện từ dao động điện trường từ trường điểm luôn đồng pha với

d Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai mơi trường bị phản xạ khúc xạ ánh sáng e Sóng điện từ mang lượng

(67)

+ Sóng cực ngắn + Sóng ngắn + Sóng trung + Sóng dài Hoạt động ( phút): Tìm hiểu truyền sóng vơ tuyến khí quyển

- Ở máy thu thanh, mặt ghi dải tần ta thấy số dải sóng vơ tuyến tương ứng với bước sóng: 16m, 19m, 25m… dải tần mà khơng phải dải tần khác?

 Đó sóng điện từ có bước sóng tương ứng mà sóng điện từ nằm dải sóng vơ tuyến, khơng bị khơng khí hấp thụ

- Tầng điện li gì?

(Tầng điện li kéo dài từ độ cao khoảng 80km đến độ cao khoảng 800km)

- Mô tả truyền sóng ngắn vịng quanh Trái Đất

- HS đọc Sgk để trả lời

- Là lớp khí quyển, phân tử khí bị ion hoá mạnh tác dụng tia tử ngoại ánh sáng Mặt Trời

II Sự truyền sóng vơ tuyến khí quyển Các dải sóng vơ tuyến - Khơng khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung sóng cực ngắn - Khơng khí hấp thụ mạnh sóng ngắn Tuy nhiên, số vùng tương đối hẹp, sóng có bước sóng ngắn khơng bị hấp thụ Các vùng gọi dải sóng vơ tuyến

2 Sự phản xạ sóng ngắn tầng điện li - Tầng điện li: (Sgk) - Sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện li mặt đất mặt nước biển ánh sáng Hoạt động ( phút):

(68)

Tiết: 0 NGUN TẮC THƠNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN I MỤC TIÊU

- Nêu nguyên tắc việc thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến - Vẽ sơ đồ khối máy phát máy thu sóng vơ tuyến đơn giản

- Nêu rõ chức khối sơ đồ máy phát máy thu sóng vơ tuyến đơn giản

1 Giáo viên:

- Chuẩn bị thí nghiệm máy phát máy thu đơn giản (nếu có) 2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc chung việc thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến

- Ta xét chủ yếu truyền vô tuyến

- Tại phải dùng sóng ngắn?

- Hãy nêu tên sóng cho biết khoảng tần số chúng?

- Âm nghe có tần số từ 16Hz đến 20kHz Sóng mang có tần số từ 500kHz đến 900MHz  làm để sóng mang truyền tải thơng tin có tần số âm

- Sóng mang biến điệu truyền từ đài phát  máy thu

- Nó bị khơng khí hấp thụ Mặt khác, phản xạ tốt mặt đất tầng điện li, nên truyền xa

+ Dài:  = 103m, f = 3.105Hz + Trung:  = 102m,

f = 3.106Hz (3MHz). + Ngắn:  = 101m,

f = 3.107Hz (30MHz). + Cực ngắn: vài mét,

f = 3.108Hz (300MHz)

- HS ghi nhận cách biến điện sóng mang

- Trong cách biến điệu biên độ, người ta làm cho biên độ sóng mang biến thiên theo thời gian với tần số tần số sóng âm

- Cách biến điệu biên độ dùng việc truyền sóng dài, trung

I Nguyên tắc chung việc thông tin liên lạc bằng sóng vơ tuyến Phải dùng sóng vơ tuyến có bước sóng ngắn nằm vùng dải sóng vơ tuyến

- Những sóng vơ tuyến dùng để tải thơng tin gọi sóng mang Đó sóng điện từ cao tần có bước sóng từ vài m đến vài trăm m

2 Phải biến điệu sóng mang

- Dùng micrô để biến dao động âm thành dao động điện: sóng âm tần

- Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang: biến điện sóng điện từ

3 Ở nơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần khỏi sóng cao tần để đưa loa

E

(69)

(Đồ thị E(t) sóng mang chưa bị biến điệu)

(Đồ thị E(t) sóng âm tần)

(Đồ thị E(t) sóng mang biến điệu về biên độ)

ngắn

4 Khi tín hiệu thu có cường độ nhỏ, ta phải khuyếch đại chúng mạch khuyếch đại

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu sơ đồ khối máy phát vô tuyến đơn giản

- Y/c HS đọc Sgk cho biết sơ đồ khối máy phát vô tuyến đơn giản

- Hãy nêu tên phận sơ đồ khối (5)?

- Hãy trình bày tác dụng phận sơ đồ khối (5)?

(1): Tạo dao động điện từ âm tần (2): Phát sóng điện từ có tần số cao (cỡ MHz)

(3): Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần (4): Khuyếch đại dao động điện từ cao tần biến điệu

(5): Tạo điện từ trường cao tần lan truyền không gian

- HS đọc Sgk thảo luận để đưa sơ đồ khối

(1): Micrơ

(2): Mạch phát sóng điện từ cao tần

(3): Mạch biến điệu (4): Mạch khuyếch đại (5): Anten phát

II Sơ đồ khối máy phát vô tuyến đơn giản

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu sơ đồ khối máy thu đơn giản

- Y/c HS đọc Sgk cho biết sơ đồ khối máy thu vô tuyến đơn giản

- Hãy nêu tên phận sơ đồ khối (5)?

- Hãy trình bày tác dụng phận sơ đồ khối (5)?

(1): Thu sóng điện từ cao tần biến điệu

(2): Khuyếch đại dao động điện từ cao tần từ anten gởi tới

- HS đọc Sgk thảo luận để đưa sơ đồ khối

(1): Anten thu

(2): Mạch khuyếch đại dao động điện từ cao tần (3): Mạch tách sóng (4): Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần (5): Loa

III Sơ đồ khối máy thu đơn giản E

t

2

(70)

(3): Tách dao động điện từ âm tần khỏi dao động điện từ cao tần (4): Khuyếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gởi đến (5): Biến dao động điện thành dao động âm

Tiết: 0 SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG

- Mô tả thí nghiệm Niu-tơn nêu kết luận rút từ thí nghiệm

- Giải thích tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính hai giả thuyết Niu-tơn 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Làm thí nghiệm Niu-tơn. 2 Học sinh: Ơn lại tính chất lăng kính. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niu-tơn (1672)

- GV trình bày bố trí thí nghiệm Niu-tơn Y/c HS nêu tác dụng phận thí nghiệm - Cho HS quan sát hình ảnh giao thoa ảnh Y/c HS cho biết kết

- HS đọc Sgk để tìm hiểu tác dụng phận - HS ghi nhận kết thí nghiệm, từ thảo luận

I Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niu-tơn (1672)

- Kết quả:

(71)

của thí nghiệm

- Nếu ta quay lăng kính P quanh cạnh A, vị trí độ dài dải sáng bảy màu thay đổi nào?

các kết thí nghiệm

- Khi quay theo chiều tăng góc tới thấy tượng sau:

a Dải sáng chạy xa thêm, xuống dài thêm (i > imin: Dmin)

b Khi quay theo chiều ngược lại, dải sáng dịch lên  dừng lại  lại trở xuống Lúc dải sáng dừng lại: Dmin, dải sáng ngắn

- Đổi chiều quay: xảy ngược lại: chạy lên  dừng lại  chạy xuống Đổi chiều dải sáng lên tục chạy xuống

bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải dài thành dải màu sặc sỡ

+ Quan sát màu: đỏ, da cam, vàng, lục, làm, chàm, tím

+ Ranh giới màu khơng rõ rệt

- Dải màu quan sát quang phổ ánh sáng Mặt Trời hay quang phổ Mặt Trời.

- Ánh sáng Mặt Trời ánh sáng trắng.

- Sự tán sắc ánh sáng: phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn

- Để kiểm nghiệm xem có phải thuỷ tinh làm thay đổi màu ánh sáng hay không

- Mô tả bố trí thí nghiệm:

- Niu-tơn gọi chùm sáng chùm sáng đơn sắc.

- Thí nghiệm với chùm sáng khác kết tương tự  Bảy chùm sáng có bảy màu cầu vồng, tách từ quang phổ Mặt Trời, chùm sáng đơn sắc

- HS đọc Sgk để biết tác dụng phận thí nghiệm

- HS ghi nhận kết thí nghiệm thảo luận kết

- Chùm sáng màu vàng, tách từ quang phổ Mặt Trời, sau qua lăng kính P’ bị lệch phái đáy P’ mà không bị đổi màu

II Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn - Cho chùm sáng đơn sắc qua lăng kính  tia ló lệch phía đáy khơng bị đổi màu

Vậy: ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc truyền qua lăng kính Hoạt động ( phút): Giải thích tượng tán sắc

- Ta biết ánh sáng đơn sắc sau qua lăng kính khơng bị tách màu Thế cho ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời, ánh sáng đèn điện dây tóc, đèn măng sơng…) qua lăng kính chúng bị tách

- Chúng ánh sáng đơn sắc Mà hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

III Giải thích tượng tán sắc

- Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc, mà hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu Mặt Trời

G F

A B P C

M F’ Đỏ Da cam Vàng Lục Lam Chàm Tím

Mặt Trời

G F P

F’

Đỏ

Tím

P’

M M’

Vàng

(72)

thành dải màu  điều chứng tỏ điều gì?

- Góc lệch tia sáng qua lăng kính phụ thuộc vào chiết suất lăng kính?

- Khi chiếu ánh sáng trắng  phân tách thành dải màu, màu tím lệch nhiều nhất, đỏ lệch  điều chứng tỏ điều gì?

- Chiết suất lớn bị lệch phía đáy

- Chiết suất thuỷ tinh ánh sáng đơn sắc khác khác nhau, màu đỏ nhỏ màu tím lớn

biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

- Chiết suất thuỷ tinh biến thiên theo màu sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ đến màu tím - Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành c chùm sáng đơn sắc Hoạt động ( phút): Tìm hiểu ứng dụng tượng tán sắc.

- Y/c Hs đọc sách nêu ứng dụng

- HS đọc Sgk kết IV Ứng dụng

- Giải thích tượng như: cầu vồng bảy sắc, ứng dụng máy quang phổ lăng kính…

Tiết: 0 SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG

(73)

- Nhớ giá trị chưng bước sóng ứng với vài màu thông dụng: đỏ, vàng, lục… - Nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa ánh sáng

2 Kĩ năng: Giải toán giao thoa với ánh sáng đơn sắc. 3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên: Làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng đơn sắc (với ánh sáng trắng tốt) 2 Học sinh: Ơn lại 8: Giao thoa sóng.

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng nhiễu xạ ánh sáng

- Mô tả tượng nhiễu xạ ánh sáng

- O nhỏ  D’ lớn so với D - Nếu ánh sáng truyền thẳng lại có tượng trên?  gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng  tượng nào?

- Chúng ta giải thích thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng, tượng tương tự tượng nhiễu xạ sóng mặt nước gặp vật cản

- HS ghi nhận kết thí nghiệm thảo luận để giải thích tượng

- HS ghi nhận tượng

- HS thảo luận để trả lời

I Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

- Hiện tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng

- Mỗi ánh sáng đơn sắc coi sóng có bước sóng xác định

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng giao thoa ánh sáng

- Mô tả bố trí thí nghiệm Y-âng

- Hệ vạch sáng, tối  hệ vận giao thoa

- Y/c Hs giải thích lại xuất vân sáng, tối M?

- HS đọc Sgk để tìm hiểu kết thí nghiệm

- HS ghi nhận kết thí nghiệm

- Kết thí nghiệm giải thích giao thoa hai sóng:

+ Hai sóng phát từ F1, F2 hai sóng kết hợp

+ Gặp M giao thoa với

II Hiện tượng giao thoa ánh sáng

1 Thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng

- Ánh sáng từ bóng đèn Đ  M trơng thấy hệ vân có nhiều màu - Đặt kính màu K (đỏ…)  M có màu đỏ có dạng vạch sáng đỏ tối xen kẽ, song song cách - Giải thích:

Hai sóng kết hợp phát từ F1, F2 gặp M giao thoa với nhau: + Hai sóng gặp tăng

S O D D’

A B O L

M F

1 F F

K Đ

(74)

- Trong thí nghiệm này, bỏ M không?

- Vẽ sơ đồ rút gọn thí nghiệm Y-âng

- Lưu ý: a x thường bé (một, hai milimét) Còn D thường từ vài chục đến hàng trăm xentimét, lấy gần đúng: d2 + d1  2D

- Để A vân sáng hai sóng gặp A phải thoả mãn điều kiện gì?

- Làm để xác định vị trí vân tối?

- Lưu ý: Đối với vân tối khơng có khái niệm bậc giao thoa

- GV nêu định nghĩa khoảng vân - Công thức xác định khoảng vân?

- Tại O, ta có x = 0, k =  = không phụ thuộc 

- Khơng “được” mà cịn “nên” bỏ, để ánh sáng từ F1, F2 rọi qua kính lúp vào mắt, vân quan sát sáng Nếu dùng nguồn laze phải đặt M

- HS dựa sơ đồ rút gọn với GV tìm hiệu đường hai sóng đến A

- Tăng cường lẫn hay d2 – d1 = k

 k D x k a  

với k = 0,  1, 2, …

- Vì xen hai vân sáng vân tối nên: d2 – d1 = (k’ +

1 2)

' ( ' ) k D x k a   

với k’ = 0,  1, 2, … - Ghi nhận định nghĩa

1 [( 1) ]

k k

D

i x x k k

a         D i a  

cường lẫn  vân sáng

+ Hai sóng gặp triệt tiêu lẫn  vân tối Vị trí vân sáng

Gọi a = F1F2: khoảng cách

giữa hai nguồn kết hợp D = IO: khoảng cách từ hai nguồn tới M : bước sóng ánh sáng d1 = F1A d2 = F2A

quãng đường hai sóng từ F1, F2 đến điểm A vân sáng O: giao điểm đường trung trực F1F2 với

x = OA: khoảng cách từ O đến vân sáng A

- Hiệu đường  2 2ax d d d d     

- Vì D >> a x nên: d2 + d1  2D 

ax

d d

D

 

- Để A vân sáng thì: d2 – d1 = k với k = 0,  1, 2, … - Vị trí vân sáng:

k D x k a  

k: bậc giao thoa - Vị trí vân tối

' ( ' ) k D x k a   

với k’ = 0,  1, 2, …

3 Khoảng vân a Định nghĩa: (Sgk) b Cơng thức tính khoảng vân: D i a  

(75)

- Quan sát vân giao thoa, nhận biết vân vân khơng?

- Y/c HS đọc sách cho biết tượng giao thoa ánh sáng có ứng dụng để làm gì?

- Khơng, ánh sáng đơn sắc  để tìm sử dụng ánh sáng trắng

- HS đọc Sgk thảo luận ứng dụng tượng giao thoa

của xạ: vân hay vân trung tâm, hay vân số

4 Ứng dụng:

- Đo bước sóng ánh sáng Nếu biết i, a, D suy :

ia D

 

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu bước sóng màu sắc

- Y/c HS đọc Sgk cho biết quan hệ bước sóng màu sắc ánh sáng?

- Hai giá trị 380nm 760nm gọi giới hạn phổ nhìn thấy được  xạ có bước sóng nằm phổ nhìn thấy giúp cho mắt nhìn vật phân biệt màu sắc

- Quan sát hình 25.1 để biết bước sóng màu quang phổ

- HS đọc Sgk để tìm hiểu III Bước sóng màu sắc Mỗi xạ đơn sắc ứng với bước sóng chân khơng xác định Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có:  = (380  760) nm

3 Ánh sáng trắng Mặt Trời hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ đến 

Tiết: 0 CÁC LOẠI QUANG PHỔ

(76)

- Mô tả cấu tạo công dụng máy quang phổ lăng kín

- Mơ tả quang phổ liên tục, quảng phổ vạch hấp thụ hấp xạ hấp thụ đặc điểm mối loại quang phổ

1 Giáo viên: Cho HS xem máy quan sát vài quang phổ quan sát vài cỗ máy 2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu máy quang phổ

- Một chùm sáng có nhiều thành phần đơn sắc (ánh sáng trắng …)  để phân tích chùm sáng thành thành phần đơn sắc  máy quang phổ

- Vẽ cấu tạo máy quang phổ theo phần

- Khi chiếu chùm sáng vào khe F  sau qua ống chuẩn trục cho chùm sáng nào?

- Tác dụng hệ tán sắc gì?

- Tác dụng buồng tối gì? (1 chùm tia song song đến TKHT hội tụ tiêu diện TKHT – K Các thành phần đơn sắc đến buồng tối song song với  thành phần đơn sắc hội tụ K  vạch quang phổ)

- HS ghi nhận tác dụng máy quang phổ

- Chùm song song, F đặt tiêu điểm L1 lúc F đóng vai trị nguồn sáng

- Phân tán chùm sáng song song thành thành phần đơn sắc song song

- Hứng ảnh thành phần đơn sắc qua lăng kính P

I Máy quang phổ

- Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc - Gồm phận chính: Ống chuẩn trực

- Gồm TKHT L1, khe hẹp F đặt tiêu điểm L1

- Tạo chùm song song

2 Hệ tán sắc

- Gồm (hoặc 2, 3) lăng kính

- Phân tán chùm sáng thành thành phần đơn sắc, song song Buồng tối

- Là hộp kín, gồm TKHT L2, phim ảnh K (hoặc kính ảnh) đặt mặt phẳng tiêu L2

- Hứng ảnh thành phần đơn sắc qua lăng kính P: vạch quang phổ - Tập hợp vạch quang phổ chụp làm thành quang phổ nguồn F. Hoạt động ( phút): Tìm hiểu quang phổ phát xạ

- Mọi chất rắn, lóng, khí nung - HS đọc Sgk thảo luận để II Quang phổ phát xạ F

L1

L2

(77)

nóng đến nhiệt độ cao phát ánh sáng  quang phổ chất phát gọi quang phổ phát xạ  quang phổ phát xạ gì?

- Để khảo sát quang phổ chất ta làm nào?

- Quang phổ phát xạ chia làm hai loại: quang phổ liên tục quang phổ vạch

- Cho HS quan sát quang phổ liên tục  Quang phổ liên tục quang phổ vật phát ra?

- Cho HS xem quang phổ vạch phát xạ hấp thụ  quang phổ vạch quang phổ nào?

- Quang phổ vạch có đặc điểm gì?  Mỗi ngun tố hố học trạng thái khí có áp suất thấp, bị kích thích, cho quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố

trả lời câu hỏi

- HS trình bày cách khảo sát

- HS đọc Sgk kết hợp với hình ảnh quan sát thảo luận để trả lời

- Khác số lượng vạch, vị trí độ sáng vạch ( cường độ vạch)

- Quang phổ phát xạ chất quang phổ ánh sáng chất phát ra, nung nóng đến nhiệt độ cao

- Có thể chia thành loại: a Quang phổ liên tục - Là quang phổ mà khơng có vạch quang phổ, gồm dải có màu thay đổi cách liên tục

- Do chất rắn, lỏng, khí có áp suất lớn phát bị nung nóng

b Quang phổ vạch - Là quang phổ chứa vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối

- Do chất khí áp suất thấp bị kích thích phát

- Quang phổ vạch nguyên tố khác khác (số lượng các vạch, vị trí độ sáng các vạch), đặc trưng cho nguyên tố

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu quang phổ hấp thụ

- Minh hoạ thí nghiệm làm xuất quang phổ hấp thụ

- Quang phổ hấp thụ quang phổ nào?

- Quang phổ hấp thụ thuộc loại quang phổ cách phân chia loại quang phổ?

- HS thảo luận để trả lời

- Quang phổ vạch

III Quang phổ hấp thụ - Quang phổ liên tục, thiếu xạ bị dung dịch hấp thụ, gọi quang phổ hấp thụ dung dịch - Các chất rắn, lỏng khí cho quang phổ hấp thụ - Quang phổ hấp thụ chất khí chứa vạch hấp thụ Quang phổ chất lỏng chất rắn chứa “đám” gồm cách vạch hấp thụ nối tiếp cách liên tục

(78)

Tiết: 0 TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI

- Nêu chất, tính chất tia hồng ngoại tia tử ngoại

- Nêu rằng: tia hồng ngoại tia tử ngoại có chất với ánh sáng thông thường, khác điểm khơng kích thích thần kinh thị giác, có bước sóng (đúng tần số) khác với ánh sáng khả kiến

1 Giáo viên: Thí nghiệm hình 27.1 Sgk.

2 Học sinh: Ôn lại hiệu ứng nhiệt điện nhiệt kế cặp nhiệt điện. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu thí nghiệm phát tia hồng ngoại tia tử ngoại

- Mơ tả thí nghiệm phát tia hồng ngoại tử ngoại

- Mô tả cấu tạo hoạt động cặp nhiệt điện

- HS mô tả cấu tạo nêu hoạt động

I Phát tia hồng ngoại tia tử ngoại - Đưa mối hàn cặp nhiệt điện:

+ Vùng từ Đ  T: kim điện kế bị lệch

+ Đưa khỏi đầu Đ (A): kim điện kế lệch + Đưa khỏi đầu T (B): kim điện kế tiếp tục lệch

Mặt Trời

G F

A M

Đ H T B

Đỏ Tím

A

(79)

- Thông báo kết thu đưa mối hàn H vùng ánh sáng nhìn thấy đưa phía đầu Đỏ (A) đầu Tím (B) + Kim điện kết lệch  chứng tỏ điều gì?

+ Ngồi vùng ánh sáng nhìn thấy A (vẫn lệch, chí lệch nhiều Đ)  chứng tỏ điều gì?

+ Ngồi vùng ánh sáng nhìn thấy B (vẫn lệch, lệch T)  chứng tỏ điều gì?

+ Thay M bìa có phủ bột huỳnh quang  phần màu tím phần kéo dài quang phổ khỏi màu tím  phát sáng mạnh - Cả hai loại xạ (hồng ngoại tử ngoại) mắt người nhìn thấy?

- Một số người gọi tia từ ngoại “tia cực tím”, gọi sai điểm nào?

- HS ghi nhận kết

- Ở hai vùng ngồi vùng ánh sáng nhìn thấy, có xạ làm nóng mối hàn, khơng nhìn thấy

- Khơng nhìn thấy - Cực tím  tím  mắt ta khơng nhìn thấy có màu

+ Thay M bìa có phủ bột huỳnh quang  phần màu tím phần kéo dài quang phổ khỏi màu tím  phát sáng mạnh

- Vậy, ngồi quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, hai đầu đỏ tím, cịn có xạ mà mắt khơng trơng thấy, mối hàn cặp nhiệt điện bột huỳnh quang phát

- Bức xạ điểm A: xạ (hay tia) hồng ngoại - Bức xạ điểm B: xạ (hay tia) tử ngoại

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chất tính chất chung tia hồng ngoại tử ngoại

- Y/c HS đọc sách trả lời câu hỏi

- Bản chất tia hồng ngoại tử ngoại?

- Chúng có tính chất chung?

- Cùng chất với ánh sáng, khác khơng nhìn thấy (cùng phát dụng cụ)

- HS nêu tính chất chung - Dùng phương pháp giao thoa:

+ “miền hồng ngoại”: từ 760nm  vài milimét

+ “miền tử ngoại”: từ 380nm  vài nanomét

II Bản chất tính chất chung tia hồng ngoại và tử ngoại

1 Bản chất

- Tia hồng ngoại tia tử ngoại có chất với ánh sáng thông thường, khác chỗ, khơng nhìn thấy Tính chất

- Chúng tuân theo định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, gây tượng nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng thông thường

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tia hồng ngoại

- Y/c HS đọc Sgk cho biết cách tạo tia hồng ngoại

- Vật có nhiệt độ thấp phát tia có  ngắn, phát tia có  dài

- Người có nhiệt độ 37oC (310K) nguồn phát tia hồng ngoại (chủ yếu tia có  = 9m trở lên) - Những nguồn phát tia hồng ngoại?

- Để phân biệt tia hồng ngoại vật phát ra, vật phải có nhiệt độ cao mơi trường Vì mơi trường xung quanh có nhiệt độ phát tia hồng ngoại

- HS nêu nguồn phát tia hồng ngoại

III Tia hồng ngoại Cách tạo

- Mọi vật có nhiệt độ cao 0K phát tia hồng ngoại

- Vật có nhiệt độ cao mơi trường xung quanh phát xạ hồng ngoại môi trường

(80)

- Thông báo nguồn phát tia hồng ngoại thường dùng

- Tia hồng ngoại có tính chất cơng dụng gì?

- Thơng báo tính chất ứng dụng

- HS đọc Sgk kết hợp với kiến thức thực tế thảo luận để trả lời

đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điơt hồng ngoại… Tính chất công dụng - Tác dụng nhiệt mạnh  sấy khơ, sưởi ấm… - Gây số phản ứng hố học  chụp ảnh hồng ngoại

- Có thể biến điệu sóng điện từ cao tần  điều khiển dùng hồng ngoại - Trong lĩnh vực quân Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tia tử ngoại

- Y/c HS đọc Sgk nêu nguồn phát tia tử ngoại?

- Thông báo nguồn phát tia tử ngoại

(Nhiệt độ cao nhiều tia tử ngoại có bước sóng ngắn)

- Y/c Hs đọc Sgk để nêu tính chất từ cho biết cơng dụng tia tử ngoại?

- Nêu tính chất cơng dụng tia tử ngoại

- Tại người thợ hàn hồ quang phải cần “mặt nạ” che mặt, cho phóng hồ quang?

- Tia tử ngoại bị thuỷ tinh, nước, tầng ozon hấp thụ mạnh Thạch anh gần suốt tia tử ngoại có bước sóng nằm vùng từ 0,18 m đến 0,4 m (gọi vùng tử ngoại gần)

- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu cơng dụng tia tử ngoại

- HS đọc Sgk dựa vào kiến thức thực tế để trả lời

- HS đọc Sgk dựa vào kiến thức thực tế thảo luận để trả lời

- Vì phát nhiều tia tử ngoại  nhìn lâu  tổn thương mắt  hàn khơng thể khơng nhìn  mang kính màu tím: vừa hấp thụ vừa giảm cường độ ánh sáng khả kiến

- HS ghi nhận hấp thụ tia tử ngoại chất Đồng thời ghi nhận tác dụng bảo vệ tầng ozon sống Trái Đất

- HS tự tìm hiểu công dụng Sgk

IV Tia tử ngoại Nguồn tia tử ngoại - Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000oC trở lên) phát tia tử ngoại - Nguồn phát thông thường: hồ quang điện, Mặt trời, phổ biến đèn thuỷ ngân

2 Tính chất

- Tác dụng lên phim ảnh - Kích thích phát quang nhiều chất

- Kích thích nhiều phản ứng hố học

- Làm ion hố khơng khí nhiều chất khí khác - Tác dụng sinh học Sự hấp thụ

- Bị thuỷ tinh hấp thụ mạnh

- Thạch anh, nước hấp thụ mạnh tia từ ngoại có bước sóng ngắn - Tần ozon hấp thụ hầu hết tia tử ngoại có bước sóng 300nm Công dụng

- Trong y học: tiệt trùng, chữa bệnh còi xương - Trong CN thực phẩm: tiệt trùng thực phẩm - CN khí: tìm vết nứt bề mặt vật kim loại

(81)

Tiết: 0 TIA X

- Nêu cách tạo, tính chất chất tia X - Nhớ số ứng dụng quan trọng tia X

- Thấy rộng lớn phổ sóng điện từ, thấy cần thiết phải chia phổ thành miền, theo kĩ thuật sử dụng để nghiên cứu ứng dụng sóng điện từ miền 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Vài phim chụp phổi, dày phận khác thể. 2 Học sinh: Xem lại vấn đề phóng điện qua khí tia catơt SGK Vật lí 11. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phát tia X

- Trình bày thí nghiệm phát tia X Rơn-ghen năm 1895

- Ghi nhận thí nghiệm phát tia X Rơn-ghen

I Phát tia X Mỗi chùm catôt -tức chùm êlectron có lượng lớn - đập vào vật rắn vật phát tia X

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu cách tạo tia X

- Vẽ minh hoạ ống Cu-lít-giơ dùng tạo tia X

- HS ghi nhận cấu tạo ống Cu-lít-giơ

II Cách tạo tia X - Dùng ống Cu-lít-giơ ống thuỷ tinh bên chất khơng, có

- F +

(82)

- K có tác dụng làm cho êlectron phóng từ FF’ hội tụ vào A - A làm lạnh dòng nước ống hoạt động

- FF’ nung nóng dịng điện  làm cho êlectron phát

gắn điện cực

+ Dây nung vonfram FF’ làm nguồn êlectron + Catơt K, kim loại, hình chỏm cầu

+ Anơt A kim loại có khối lượng ngun tử lớn điểm nóng chảy cao - Hiệu điện A K cỡ vài chục kV, êlectron bay từ FF’ chuyển động điện trường mạnh A K đến đập vào A làm cho A phát tia X

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chất tính chất tia X

- Thông báo chất tia X - Bản chất tia tử ngoại?

- Y/c đọc Sgk nêu tính chất tia X

+ Dễ dàng qua vật không suốt với ánh sáng thông thường: gỗ, giấy, vài … Mô cứng kim loại khó qua hơn, kim loại có ngun tử lượng lớn khó qua: qua lớp nhôm dày vài chục cm bị chặn tầm chì dày vài mm

- Y/c HS đọc sách, dựa tính chất tia X để nêu công dụng tia X

- HS ghi nhận chất tia X

- Có chất sóng ánh sáng (sóng điện từ)

- HS nêu tính chất tia X

- HS đọc Sgk để nêu công dụng

III Bản chất tính chất của tia X

1 Bản chất

- Tia tử ngoại có đồng chất với tia tử ngoại, khác tia X có bước sóng nhỏ nhiều

 = 10-8m  10-11m Tính chất

- Tính chất bật quan trọng khả đâm xuyên

Tia X có bước sóng ngắn khả đâm xun lớn (càng cứng).

- Làm đen kính ảnh - Làm phát quang số chất

- Làm ion hố khơng khí - Có tác dụng sinh lí Cơng dụng

(Sgk) Hoạt động ( phút): Nhìn tổng sóng điện từ

- Y/c HS đọc sách IV Nhìn tổng quát

sóng điện từ

- Sóng điện từ, tia hồng ngoại, ánh sáng thông thường, tia tử ngoại, tia X tia gamma, có Tia

(83)

bản chất, sóng điện từ, khác tần số (hay bước sóng) mà thơi

-Tồn phổ sóng điện từ, từ sóng dài (hàng chục km) đến sóng ngắn (cỡ 10-12 10-15m) đã khám phá sử dụng

Tiết: 0 Thực hành: ĐO BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIAO THOA I MỤC TIÊU

- Thông qua thực hành nhận thức rõ chất sóng ánh sáng, biết ứng dụng tượng giao thoa để đo bước sóng ánh sáng

2 Kĩ năng:

- Biết sử dụng dụng cụ thí nghiệm tạo hệ vân giao thoa ảnh, cách dùng nguồn laze chiếu vng góc với chắn có khe Y-âng Quan sát hệ vân, phân biệt vân sáng, vân tối, vân sáng hệ vân

- Biết cách dùng thước kẹp đo khoảng vân Xác định tương đối xác bước sóng chùm tia laze

1 Giáo viên: 2 Học sinh:

(84)

Hoạt động GV Hoạt động HS Hoạt động ( phút):

Tiết: 0 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG I MỤC TIÊU

- Trình bày thí nghiệm Héc tượng quang điện nêu định nghĩa tượng quang điện

- Phát biểu định luật giới hạn quang điện

- Phát biểu giả thuyết Plăng viết biểu thức lượng tử lượng - Phát biểu thuyết lượng tử ánh sáng nêu đặc điểm phôtôn - Vận dụng thuyết phơtơn để giải thích định luật giới hạn quang điện - Nêu lưỡng tính sóng - hạt ánh sáng

1 Giáo viên:

(85)

- Một số mẫu chuyện vui đời thuyết lượng tử thái độ nhà khoa học thời trước ý kiến có tính chất táo bạo Plăng gián đoạn lượng

2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng quang điện

- Minh hoạ thí nghiệm Héc (1887)

- Góc lệch tĩnh điện kế giảm  chứng tỏ điều gì?

- Khơng với Zn mà cịn xảy với nhiều kim loại khác

- Nếu làm thí nghiệm với Zn tích điện dương  kim tĩnh điện kế không bị thay đổi  Tại sao?  Hiện tượng quang điện tượng nào?

- Nếu đường ánh sáng hồ quang đặt thuỷ tinh dày  tượng khơng xảy  chứng tỏ điều gì?

- Tấm kẽm bớt điện tích âm  êlectron bị bật khỏi Zn

- Hiện tượng xảy ra, e bị bật bị Zn hút lại  điện tích Zn khơng bị thay đổi

- HS trao đổi để trả lời - Thuỷ tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại  cịn lại ánh sáng nhìn thấy tia tử ngoại có khả gây tượng quang điện kẽm Cịn ánh sáng nhìn thấy khơng

I Hiện tượng quang điện Thí nghiệm Héc tượng quang điện - Chiếu ánh sáng hồ quang vào kẽm tích điện âm làm bật êlectron khỏi mặt kẽm

2 Định nghĩa

- Hiện tượng ánh sáng làm bật êlectron khỏi mặt kim loại gọi tượng quang điện (ngoài) Nếu chắn chùm sáng hồ quang thuỷ tinh dày tượng khơng xảy  xạ tử ngoại có khả gây tượng quang điện kẽm

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu định luật giới hạn quang điện

- Thơng báo thí nghiệm lọc lấy ánh sáng đơn sắc chiếu vào mặt kim loại Ta thấy với kim loại, ánh sáng chiếu vào (ánh sáng kích thích) phải thoả mãn  0 tượng xảy

- Khi sóng điện tích lan truyền đến kim loại điện trường sóng làm cho êlectron kim loại

- Ghi nhận kết thí nghiệm từ ghi nhận định luật giới hạn quang điện

- HS dẫn dắt để tìm hiểu thuyết sóng điện từ ánh sáng khơng giải thích

II Định luật giới hạn quang điện

- Định luật: Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng  ngắn hay giới hạn quang điện 0 kim loại đó, gây tượng quang điện - Giới hạn quang điện kim loại đặc trưng riêng cho kim loại - Thuyết sóng điện từ ánh sáng khơng giải thích Zn

(86)

-dao động Nếu E lớn (cường độ ánh sáng kích thích đủ mạnh)  êlectron bị bật ra, sóng điện từ có 

được mà giải

thích thuyết lượng tử

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu thuyết lượng tử ánh sáng

- Khi nghiên cứu thực nghiệm quang phổ nguồn sáng  kết thu khơng thể giải thích lí thuyết cổ điển  Plăng cho vấn đề mấu chốt nằm quan niệm không trao đổi lượng nguyên tử phân tử - Giả thuyết Plăng thực nghiệm xác nhận

- Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ gọi lượng tử lượng ()

- Y/c HS đọc Sgk từ nêu nội dung thuyết lượng tử - Dựa giả thuyết Plăng để giải thích định luật quang điện, Anh-xtah đề thuyết lượng tử ánh sáng hay thuyết phôtôn

- Phôtôn tồn trạng thái chuyển động Khơng có phơtơn đứng n

- Anh-xtanh cho tượng quang điện xảy có hấp thụ phơtơn ánh sáng kích thích êlectron kim loại

- Để êlectron khỏi kim loại lượng phải nào?

- HS ghi nhận khó khăn giải thích kết nghiên cứu thực nghiệm  đến giả thuyết Plăng

- HS ghi nhận tính đắn giả thuyết

- HS đọc Sgk nêu nội dung thuyết lượng tử

- HS ghi nhận giải thích từ tìm 0

- Phải lớn cơng

III Thuyết lượng tử ánh sáng

1 Giả thuyết Plăng - Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định hf; f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; h số

2 Lượng tử lượng hf

 

h gọi số Plăng: h = 6,625.10-34J.s Thuyết lượng tử ánh sáng

a Ánh sáng tạo thành hạt gọi phôtôn

b Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, phơtơn giống nhau, phôtôn mang lượng hf

c Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo tia sáng

d Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ phơtơn

4 Giải thích định luật giới hạn quang điện thuyết lượng tử ánh sáng - Mỗi phôtôn bị hấp thụ truyền toàn lượng cho

êlectron

(87)

hf  A hay c

h A

 



hc A

 

, Đặt

hc A

 

0 Hoạt động ( phút): Tìm hiểu lưỡng tính sóng - hạt ánh sáng

- Trong tượng giao thoa, phản xạ, khúc xạ …  ánh sáng thể tích chất gì?

- Liệu ánh sáng có tính chất sóng?

- Lưu ý: Dù tính chất ánh sáng thể ánh sáng có chất sóng điện từ

- Ánh sáng thể tính chất sóng

- Khơng, tượng quang điện ánh sáng thể chất hạt

IV Lưỡng tính sóng - hạt ánh sáng - Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt

Tiết: 0 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG

- Trả lời câu hỏi: Tính quang dẫn gì?

- Nêu định nghĩa tượng quang điện vận dụng để giải thích tượng quang dẫn

- Trình bày định nghĩa, cấu tạo chuyển vận quang điện trở pin quang điện 2 Kĩ năng:

(88)

- Thí nghiệm dùng pin quang điện để chạy động nhỏ (nếu có) - Máy tính bỏ túi chạy pin quang điện

2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chất quang dẫn tượng quang điện trong

- Y/c HS đọc Sgk cho biết chất quang dẫn gì?

- Một số chất quang dẫn: Ge, Si, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe…

- Dựa vào chất dòng điện chất bán dẫn thuyết lượng tử, giải thích vậy? - Hiện tượng giải phóng hạt tải điện (êlectron lỗ trống) xảy bên khối bán dẫn bị chiếu sáng nên gọi tượng quang dẫn

- So sánh độ lớn giới hạn quang dẫn với độ lớn giới hạn quang điện đưa nhận xét

- HS đọc Sgk trả lời

- Chưa bị chiếu sáng  e liên kết với nút mạng  khơng có e tự  cách điện - Bị chiếu sáng  truyền cho phôtôn Nếu lượng e nhận đủ lớn  giải phóng e dẫn (+ lỗ trống)  tham gia vào trình dẫn điện  trở thành dẫn điện - Giới hạn quang dẫn vùng bước sóng dài giới hạn quang điện lượng kích hoạt e liên kết để chúng trở thành e dẫn nhỏ cơng để e khỏi kim loại

I Chất quang dẫn hiện tượng quang điện trong Chất quang dẫn - Là chất bán dẫn có tính chất cách điện không bị chiếu sáng trở thành dẫn điện bị chiếu sáng Hiện tượng quang điện

- Hiện tượng ánh sáng giải phóng êlectron liên kết để chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời giải phóng lỗ trống tự gọi tượng quang điện

- Ứng dụng quang điện trở pin quang điện Hoạt động ( phút): Tìm hiểu quang điện trở

- Y/c HS đọc Sgk cho quang điện trở gì? Chúng có cấu tạo đặc điểm gì?

- Cho HS xem cấu tạo quang điện trở

- Ứng dụng: mạch tự động

- HS đọc Sgk trả lời - HS ghi nhận quang điện trở

II Quang điện trở - Là điện trở làm chất quang dẫn

- Cấu tạo: sợi dây chất quang dẫn gắn đế cách điện

- Điện trở thay đổi từ vài M vài chục  Hoạt động ( phút): Tìm hiểu pin quang điện

- Thông báo pin quang điện (pin Mặt Trời) thiết bị biến đổi từ dạng lượng sang dạng lượng nào?

- Minh hoạ cấu tạo pin quang điện

- Trực tiếp từ quang sang điện

- HS đọc Sgk dựa vào hình vẽ minh hoạ để trình bày cáu

III Pin quang điện Là pin chạy lượng ánh sáng Nó biến đổi trực tiếp quang thành điện

(89)

- Trong bán dẫn n hạt tải điện chủ yếu êlectron, bán dẫn loại p hạt tải điện chủ yếu lỗ trống  lớp chuyển tiếp hình thành lớp nghèo Ở lớp nghèo phía bán dẫn n phía bán dẫn p có ion nào?

- Khi chiếu ánh sáng có 0  tượng xảy pin quang điện nào?

- Hãy nêu số ứng dụng pin quang điện?

tạo pin quang điện

- Về phía n có ion đơno tích điện dương, phía p có ion axepto tích điện âm

- Gây tượng quang điện Êlectron qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại  Điện cực kim loại mỏng nhiễm điện (+)  điện cực (+), đế kim loại nhiễm điện (-)  điện cực (-)

- Trong máy ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi…

a Pin có bán dẫn loại n, bên có phủ lớp mỏng bán dẫn loại p, lớp kim loại mỏng Dưới đế kim loại Các kim loại đóng vai trị điện cực trơ

b Giữa p n hình thành lớp tiếp xúc p-n Lớp ngăn không cho e khuyếch tán từ n sang p lỗ trống khuyếch tán từ p sang n  gọi lớp chặn c Khi chiếu ánh sáng có  0 gây tượng quang điện Êlectron qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại  Điện cực kim loại mỏng nhiễm điện (+)  điện cực (+), đế kim loại nhiễm điện (-)  điện cực (-)

- Suất điện động pin quang điện từ 0,5V  0,8V

4 Ứng dụng (Sgk) Hoạt động ( phút):

G Iq đ Et x

+

-Lớp chặn g

+ + + + + + + +

-n

(90)

Tiết: 0 HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG I MỤC TIÊU

- Trình bày nêu ví dụ tượng quang – phát quang - Phân biệt huỳnh quang lân quang

- Nêu đặc điểm ánh sáng huỳnh quang 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên:

- Một ống nghiệm nhỏ đựng dung dịch fluorexêin; vật chất lân quang (núm bật tắt số công tắc điện, giáp màu xanh đá ép sản xuất Đà Nẵng…)

- Đèn phát tia tử ngoại bút thử tiền - Hộp cactông nhỏ dùng để che tối cục

2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng quang – phát quang

- Y/c HS đọc Sgk cho biết phát quang gì?

- Chiếu chùm tia tử ngoại vào dung dịch fluorexêin  ánh sáng màu lục + Tia tử ngoại: ánh sáng kích thích + Ánh sáng màu lục phát ra: ánh sáng phát quang

- Đặc điểm phát quang gì? - Thời gian kéo dài phát quang phụ thuộc?

- Y/c HS đọc Sgk cho biết huỳnh quang gì?

- Sự lân quang gì?

- Tại sơn quét biển giao thông đầu cọc giới sơn phát quang mà sơn phản quang (phản xạ ánh

- HS đọc Sgk thảo luận để trả lời

- HS nêu đặc điểm quan trọng phát quang

- Phụ thuộc vào chất phát quang

- HS đọc Sgk thảo luận để trả lời

- Có thể từ nhiều phía nhìn thấy cọc tiêu, biển báo Nếu sơn phản quang nhìn thấy vật theo phương

I Hiện tượng quang – phát quang

1 Khái niệm phát quang

- Sự phát quang hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác

- Đặc điểm: phát quang kéo dài thời gian sau tắt ánh sáng kích thích

2 Huỳnh quang lân quang

(91)

sáng)? phản xạ

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu định luật Xtốc (Stokes) huỳnh quang

- Y/c Hs đọc Sgk giải thích định luật

- Mỗi nguyên tử hay phân tử chất huỳnh quang hấp thụ hoàn tồn phơtơn ánh sáng kích thích có lượng hfkt để chuyển sang trạng thái kích thích Ở trạng thái này, nguyên tử hay phân tử va chạm với nguyên tử hay phân tử khác dần lượng Do trở trạng thái bình thường phát phơtơn có lượng nhỏ hơn: hfhq < hfkt  hq > kt

II Định luật Xtốc (Stokes) về huỳnh quang

- Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích: hq > kt

Tiết: 0 MẪU NGUYÊN TỬ BO

(92)

- Trình bày mẫu nguyên tử Bo

- Phát biểu hai tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử

- Giải thích quang phổ phát xạ hấp thụ nguyên tử hiđrô lại quang phổ vạch

1 Giáo viên: Hình vẽ quỹ đạo êlectron nguyên tử hiđrô giấy khổ lớn. 2 Học sinh: Ôn lại cấu tạo nguyên tử học Sgk Hoá học lớp 10.

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu mơ hình hành tinh nguyên tử

- Giới thiệu mẫu hành tinh nguyên tử Rơ-dơ-pho (1911) Tuy vậy, khơng giải thích tính bền vững nguyên tử tạo thành quang phổ vạch nguyên tử - Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử Rơ-dơ-pho

- Ở tâm nguyên tử có hạt nhân mang điện tích dương + Xung quanh hạt nhân có êlectron chuyển động quỹ đạo tròn elip + Khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân + Qhn = qe  ngun tử trung hồ điện

I Mơ hình hành tinh nguyên tử

- Mẫu ngun tử Bo bao gồm mơ hình hành tinh ngun tử hai tiên đề Bo

Hoạt động ( phút): Tìm hiều tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử

- Y/c HS đọc Sgk trình bày hai tiên đề Bo

- Năng lượng nguyên tử gồm Wđ êlectron tương tác tĩnh điện êlectron hạt nhân

- Bình thường nguyên tử trạng thái dừng có lượng thấp nhất: trạng thái bản.

- Khi hấp thụ lượng  quỹ đạo có lượng cao hơn: trạng thái kích thích.

- Trạng thái có lượng cao bền vững Thời gian sống trung bình nguyên tử trạng thái kích thích (cỡ 10-8s) Sau chuyển trạng thái có lượng thấp hơn, cuối trạng thái

- HS đọc Sgk ghi nhận tiên đề Bo để trình bày

II Các tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử Tiên đề trạng thái dừng

- Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng ngun tử khơng xạ - Trong trạng thái dừng nguyên tử, êlectron chuyển động quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng - Đối với nguyên tử hiđrô

rn = n2r0

r0 = 5,3.10-11m gọi bán kính Bo

2 Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử

(93)

- Tiên đề cho thấy: Nếu chất hấp thụ ánh sáng có bước sóng phát ánh sáng có bước sóng

- Nếu phơtơn có lượng lớn hiệu En – Em ngun tử có hấp thụ khơng?

- Khơng hấp thụ

trạng thái dừng có lượng (En) sang trạng thái dừng có lượng thấp (Em) phát phơtơn có lượng hiệu En - Em:

 = hfnm = En - Em - Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em thấp mà hấp thụ phơtơn có lượng hiệu En - Em chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao En Hoạt động ( phút):

Tiết: 0 SƠ LƯỢC VỀ LAZE

- Trả lời câu hỏi: Laze gì?

(94)

- Trình bày tượng phát xạ cảm ứng - Nêu vài ứng dụng laze

1 Giáo viên: - Một bút laze

- Một laze khí dùng trường học (nếu có) - Các hình 34.2, 34.3 34.4 Sgk giấy khổ lớn 2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu cấu tạo hoạt động Laze

- Laze phiên âm tiếng Anh LASER (Light Amplifier by Stimulated Emission song song Radiation): Máy khuyếch đại ánh sáng phát xạ cảm ứng

- Y/c HS đọc Sgk trình bày phát xạ cảm ứng gì?

- Thơng qua để hiểu rõ đặc điểm tia Laze

- Laze rubi (hồng ngọc) Al2O3 có pha Cr2O3 Ánh sáng đỏ hồng ngọc ion crôm phát chuyển từ trạng thái kích thích 

- Laze ru bi hoạt động nào?

- Ghi nhận Laze đặc điểm

- HS nghiên cứu Sgk trình bày phát xạ cảm ứng - Cùng lượng cùng f ()  tính đơn sắc cao - Bay theo phương  tính định hướng cao - Các sóng điện từ phát pha  tính kết hợp cao

- Các phôtôn bay theo hướng lớn  cường độ lớn

- HS đọc Sgk nêu cấu tạo Laze rubi

- Dùng đèn phóng điện xenon chiếu sáng mạnh rubi đưa số ion crôm lên trạng thái kích thích Nếu có số ion crơm phát sáng theo phương  với hai gương làm cho loạt ion crôm phát xạ cảm ứng

I Cấu tạo hoạt động của Laze

1 Laze gì?

- Laze nguồn phát chùm sáng cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng

- Đặc điểm: + Tính đơn sắc + Tính định hướng + Tính kết hợp cao + Cường độ lớn Sự phát xạ cảm ứng

(Sgk)

3 Cấu tạo laze

- Xét cấu tạo laze rubi + Thanh rubi hình trụ (A), hai mặt mài nhẵn vng góc với trục

+ Mặt mạ bạc trở thành gương phẳng G1 có mặt phản xạ quay vào + Mặt (2) mặt bán mạ, trở thành gương phẳng G2 có mặt phản xạ quay

G1 G2

A

1

’

(95)

- Chúng ta có loại laze nào?

- Lưu ý: bút laze laze bán dẫn

Ánh sáng khuyếch đại lên nhiều lần Chùm tia laze lấy từ gương G2 - HS nêu loại laze

G1 Hai gương G1 // G2 Các loại laze

- Laze khí, laze He – Ne, laze CO2

- Laze rắn, laze rubi - Laze bán dẫn, laze Ga – Al – As

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu vài ứng dụng laze

- Y/c Hs đọc sách nêu vài ứng dụng laze

- HS đọc Sgk, kết hợp với kiến thức thực tế để nêu ứng dụng

II Một vài ứng dụng của laze

- Y học: dao mổ, chữa bệnh ngồi da… - Thơng tin liên lạc: sử dụng vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, truyền tin cáp quang… - Công nghiệp: khoan, cắt - Trắc địa: đo khoảng cách, ngắm đường thẳng… - Trong đầu đọc CD, bút bảng…

(96)

Tiết: 0 TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN I MỤC TIÊU

- Nêu cấu tạo hạt nhân

- Nêu đặc trưng prơtơn nơtrơn - Giải thích kí hiệu hạt nhân

- Định nghĩa khái niệm đồng vị 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Chuẩn bị bảng thống kê khối lượng hạt nhân. 2 Học sinh: Ôn lại cấu tạo nguyên tử.

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu cấu tạo hạt nhân

- Nguyên tử có cấu tạo nào? - Hạt nhân có kích thước nào?

(Kích thước ngun tử 10-9m) - Hạt nhân có cấu tạo nào? - Y/c Hs tham khảo số liệu khối lượng prôtôn nơtrôn từ Sgk - Z số thứ tự bảng tuần hồn, ví dụ hiđrô 1, cacbon … - Số nơtrôn xác định qua A Z nào?

- Hạt nhân nguyên tố X kí hiệu nào?

- Ví dụ:

1H , 126C, 168O, 3067Zn, 23892U  Tính số nơtrơn hạt nhân trên?

- Đồng vị gì?

- Nêu ví dụ đồng vị nguyên tố

- hạt nhân mang điện tích +Ze, êlectron quay xung quanh hạt nhân

- Rất nhỏ, nhỏ kích thước nguyên tử 104 105 lần (10-14  10-15m)

- Cấu tạo hai loại hạt prôtôn nơtrôn (gọi chung nuclôn)

- Số nơtrôn = A – Z - Kí hiệu hạt nhân nguyên tố X:

A

ZX

1 1H: 0;

12 6C: 6;

16 8O: 8; 67

30Zn: 37; 238

92U: 146 - HS đọc Sgk trả lời

I Cấu tạo hạt nhân Hạt nhân tích điện dương +Ze (Z số thứ tự bảng tuần hồn) - Kích thước hạt nhân nhỏ, nhỏ kích thước nguyên tử 104 105 lần. Cấu tạo hạt nhân

- Hạt nhân tạo thành nuclôn

+ Prơtơn (p), điện tích (+e) + Nơtrơn (n), khơng mang điện

- Số prôtôn hạt nhân Z (nguyên tử số) - Tổng số nuclôn hạt nhân kí hiệu A (số khối) - Số nơtrơn hạt nhân A – Z

3 Kí hiệu hạt nhân - Hạt nhân nguyên tố X kí hiệu:

A

ZX

- Kí hiệu dùng cho hạt sơ cấp:

1

1p, 01n, 10e   Đồng vị

(97)

- Cacbon có nhiều đồng vị, có đồng vị bền 126C (khoảng 98,89%) 136C(1,11%), đồng vị

14

6Ccó nhiều ứng dụng

Z, khác số A

- Ví dụ: hiđrơ có đồng vị a Hiđrô thường 11H

(99,99%)

b Hiđrô nặng 21H, gọi tê ri 21D (0,015%)

c Hiđrơ siêu nặng 13H , cịn gọi triti 31T, không bền, thời gian sống khoảng 10 năm Hoạt động ( phút): Tìm hiểu khối lượng hạt nhân

- Các hạt nhân có khối lượng lớn so với khối lượng êlectron  khối lượng nguyên tử tập trung gần toàn hạt nhân

- Để tiện tính tốn  định nghĩa đơn vị khối lượng  đơn vị khối lượng nguyên tử

- Theo Anh-xtanh, vật có lượng có khối lượng ngược lại

- Dựa vào hệ thức Anh-xtanh  tính lượng 1u?

- Lưu ý: 1J = 1,6.10-19J

- HS ghi nhận khối lượng nguyên tử

- HS ghi nhận liên hệ E m

E = uc2

= 1,66055.10-27(3.108)2 J = 931,5MeV

II Khối lượng hạt nhân Đơn vị khối lượng hạt nhân

- Đơn vị u có giá trị 1/12 khối lượng nguyên tử đồng vị 126C

1u = 1,6055.10-27kg Khối lượng lượng hạt nhân

- Theo Anh-xtanh, lượng E khối lượng m tương ứng vật luôn tồn đồng thời tỉ lệ với nhau, hệ số tỉ lệ c2.

E = mc2

c: vận tốc ánh sáng chân không (c = 3.108m/s).

1uc2 = 931,5MeV  1u = 931,5MeV/c2 MeV/c2 coi đơn vị khối lượng hạt nhân. - Chú ý quan trọng: + Một vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với vận tốc v, khối lượng tăng lên thành m với

0 2

1

m m

v c

 

Trong m0: khối lượng nghỉ m khối lượng động

(98)

2

1

m c E mc

v c

 



Trong đó: E0 = m0c2 gọi lượng nghỉ

E – E0 = (m - m0)c2 động vật Hoạt động ( phút):

Tiết: 0 NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN

PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I MỤC TIÊU

- Nêu đặc tính lực hạt nhân - Viết hệ thức Anh-xtanh

- Phát biểu định nghĩa viết biểu thức độ hụt khối lượng hạt nhân - Phát biểu định nghĩa viết biểu thức lượng liên kết hạt nhân

- Sử dụng bảng cho Sgk, tính lượng liên kết lượng liên kết riêng hạt nhân

- Phát biểu định nghĩa phản ứng hạt nhân nêu định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân

(99)

- Viết biểu thức lượng phản ứng hạt nhân nêu điều kiện phản ứng hạt nhân trường hợp: toả lượng thu lượng

1 Giáo viên: Các bảng số liệu khối lượng nguyên tử hạt nhân, đồ thị

Wlk

A theo A

2 Học sinh: Ôn lại 35. III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ.

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu lực hạt nhân

- Các hạt nhân bền vững, lực liên kết nuclôn lại với - Thông báo lực hạt nhân - Lực hạt nhân có phải lực tĩnh điện?

- Lực hạt nhân có phải lực hấp dẫn?

 Lực hạt nhân không chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn  Nó lực truyền tương tác nuclôn  lực tương tác mạnh

- Chỉ phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân nghĩa gì?

- HS ghi nhận lực hạt nhân - Khơng, lực hạt nhân lực hút nuclơn, hay nói cách cách khơng phụ thuộc vào điện tích

- Khơng, lực nhỏ (cỡ 12,963.10-35N), tạo thành liên kết bền vững

- Nếu khoảng cách nuclôn lớn kích thước hạt nhân lực hạt nhân giảm nhanh xuống không

I Lực hạt nhân

- Lực tương tác nuclôn gọi lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh)

- Kết luận:

+ Lực hạt nhân loại lực truyền tương tác nuclôn hạt nhân, gọi lực tương tác mạnh.

+ Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân (10 -15m)

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu lượng liên kết hạt nhân

- Xét hạt nhân 24Hecó khối lượng m(

2He) = 4,0015u với tổng khối lượng nuclôn?

 Có nhận xét kết tìm được?

 Tính chất tổng quát hạt nhân

- Độ hụt khối hạt nhân 24He?

- Xét hạt nhân 24He, muốn chuyển hệ

- Tổng khối lượng nuclôn tạo thành hạt nhân 24He: 2mp + 2mn = 2.1,00728 + 2.1,00866 = 4,03188u 2mp + 2mn > m(24He)

m = 2mp + 2mn - m( 2He) = 4,03188 - 4,0015 = 0,03038u

(2mp + 2mn)c2 - m(24He) c2

II Năng lượng liên kết của hạt nhân

1 Độ hụt khối

- Khối lượng hạt nhân luôn nhỏ tổng khối lượng nuclơn tạo thành hạt nhân

- Độ chênh lệch khối lượng gọi độ hụt khối hạt nhân, kí hiệu m m = Zmp + (A – Z)mn

– m(ZAX)

(100)

từ trạng thái sang trạng thái 2, cần cung cấp cho hệ lượng để thắng lực liên kết nuclôn, giá trị tối thiểu lượng cần cung cấp?

 lượng liên kết

- Trong trường hợp 24He, trạng thái ban đầu gồm nuclôn riêng lẻ  hạt nhân

4

2He  toả lượng lượng liên kết Elk  trình hạt nhân toả lượng - Mức độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào lượng liên kết mà cịn phụ thuộc vào số nuclơn hạt nhân  Năng lượng liên kết tính cho nuclơn? - Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn chứng tỏ hạt nhân nào?

- Các hạt nhân bền vững có lk E

A lớn vào cỡ 8,8MeV/nuclôn, hạt nhân nằm khoảng bảng tuần hoàn (50 < A < 95)

- Năng lượng liên kết:

Elk = [2mp + 2mn - m(24He)]c2 = m.c2

- Hạt nhân có số khối A  có A nuclơn  lượng liên kết tính cho nuclôn:

lk E

A .

- Càng bền vững

2

( ) ( )A

lk p n Z

E Zm  A Z m m X c  

Hay

2 lk

E mc

- Năng lượng liên kết hạt nhân tính tích độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2. Năng lượng liên kết riêng - Năng lượng liên kết riêng, kí hiệu

lk E

A , thương số lượng liên kết Elk số nuclôn A

- Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phản ứng hạt nhân

- Y/c HS đọc Sgk cho biết phản ứng hạt nhân?

- Chia làm loại

- Y/c HS tìm hiểu đặc tính phản ứng hạt nhân dựa vào bảng 36.1

- Y/c Hs đọc Sgk nêu định luật bảo tồn phản ứng hạt nhân Ví dụ: Xét phản ứng hạt nhân:

- Là trình hạt nhân tương tác với biến đổi thành hạt nhân khác

- HS ghi nhận đặc tính

- HS đọc Sgk ghi nhận đặc tính

- Bảo tồn điện tích:

III Phản ứng hạt nhân Định nghĩa đặc tính - Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân

a Phản ứng hạt nhân tự phát

- Là trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác

b Phản ứng hạt nhân kích thích

- Quá trình hạt nhân tương tác với tạo hạt nhân khác

- Đặc tính:

+ Biến đổi hạt nhân + Biến đổi ngun tố + Khơng bảo tồn khối lượng nghỉ

(101)

3 4

A

A A A

Z AZ BZ XZY

- Lưu ý: Khơng có định luật bảo tồn khối lượng nghỉ mà có bảo toàn lượng toàn phần phản ứng hạt nhân

- Muốn thực phản ứng hạt nhân thu lượng cần làm gì?

Z1 + Z2 = Z3 + Z4 (Các Z âm) - Bảo toàn số khối A:

A1 + A2 = A3 + A4 (Các A không âm) - Phải cung cấp cho hệ lượng đủ lớn

b Boả tồn số nuclơn (bảo tồn số A)

c Bảo toàn lượng toàn phần

d Bảo toàn động lượng Năng lượng phản ứng hạt nhân

- Phản ứng hạt nhân toả lượng thu lượng

Q = (mtrước - msau)c2 + Nếu Q > 0 phản ứng toả lượng:

- Nếu Q <  phản ứng thu lượng:

Tiết: 0 PHÓNG XẠ

- Nêu hạt nhân phóng xạ - Viết phản ứng phóng xạ , -, +

- Nêu đặc tính q trình phóng xạ

- Viết hệ thức định luật phóng xạ Định nghĩa chu kì bán rã số phân rã - Nêu số ứng dụng đồng vị phóng xạ

(102)

1 Giáo viên: Một số bảng, biểu hạt nhân phóng xạ; họ phóng xạ tự nhiên. 2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tượng phóng xạ

- Thông báo định nghĩa phóng xạ - Y/c HS đọc Sgk nêu dạng phóng xạ

- Bản chất phóng xạ  tính chất nó?

- Hạt nhân 22688Raphóng xạ  viết phương trình?

- Bản chất phóng xạ - gì? - Thực chất phóng xạ - kèm theo phản hạt nơtrino (00 ) có khối lượng nhỏ, khơng mang điện, chuyển động với tốc độ  c Cụ thể:

1 0

0n 1p1e0

- Hạt nhân 146Cphóng xạ - viết phương trình?

- Bản chất phóng xạ + gì? - Thực chất phóng xạ + kèm theo hạt nơtrino (00 ) có khối lượng nhỏ, khơng mang điện, chuyển động với tốc độ  c

Cụ thể:

1 0

1p 0n1e0

- Hạt nhân 127Nphóng xạ + viết phương trình?

- Tia - + có tính chất gì?

- Trong phóng xạ - +, hạt nhân sinh trạng thái kích thích  trạng thái có mức lượng thấp

- HS ghi nhận định nghĩa tượng phóng xạ

- HS nêu dạng phóng xạ: , -, + 

- HS nêu chất tính chất

226 222 88Ra 86Rn2He Hoặc:

226 222

88Ra  86Rn

- HS đọc Sgk để trình bày

14 14 0

6C 7N1e0 Hoặc:

14 14

6C  7N   

- HS đọc Sgk để trình bày

12 12 0

7N  6C1e0 Hoặc:

12 12

7N   6C

- HS nêu tính chất tia - +

I Hiện tượng phóng xạ Định nghĩa (Sgk) Các dạng phóng xạ a Phóng xạ 

4 2

A A

ZX Z Y He

 

 

Dạng rút gọn:

A A

ZX  Z Y

   

- Tia  dòng hạt nhân

2He chuyển động với vận tốc 2.107m/s Đi chừng vài cm khơng khí chừng vài m vật rắn

b Phóng xạ 

Tia - dòng êlectron (01e)

0 1

A A

ZX ZY e 

Dạng rút gọn:

A A

ZX Z Y

   

c Phóng xạ +

- Tia + dịng pơzitron (

1e)

0 1

A A

ZX Z Y e 

Dạng rút gọn:

A A

ZX  Z Y

   

* Tia - + chuyển động với tốc độ  c, truyền vài mét không khí vài mm kim loại

(103)

hơn phát xạ điện từ , gọi tia 

- Tia  vài mét bêtơng vài cm chì

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu định luật phóng xạ

- Y/c HS đọc Sgk nêu đặc tính trình phóng xạ

- Gọi N số hạt nhân thời điểm t Tại thời điểm t + dt  số hạt nhân lại N + dN với dN <

 Số hạt nhân phân rã thời gian dt bao nhiêu?

 Số hạt nhân phân huỷ -dN tỉ lệ với đại lượng nào?

- Gọi N0 số hạt nhân mẫu phóng xạ tồn thời điểm t =  muốn tìm số hạt nhân N tồn lúc t >  ta phải làm gì?



0

ln | | N t N

N t

 ln|N| - ln|N0| = -t

 0

| | ln

| |

t

N t N N e

N



 

  

- Chu kì bán rã gì? 0 2 T T N

N N e e

   

T = ln2 

ln 0,693

T

 

 

- Chứng minh rằng, sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng xạ cịn lại

0 2x

N N 

- Y/c HS đọc Sgk độ phóng xạ, chứng minh H H e0 t

 

Là -dN

- Khoảng thời gian dt với số hạt nhân N mẫu phóng xạ: -dN = Ndt

dN dt N 

0

N t

N

dN dt

N  

 

- HS đọc Sgk để trả lời ghi nhận công thức xác định chu kì bán rã

- Theo quy luật phân rã:

0 t t N N N e

e      Trong đó, ln T   ln2

( )t 2t

t T T

e e

 

 t = xT 

0

2x N N 

II Định luật phóng xạ Đặc tính q trình phóng xạ

a Có chất q trình biến đổi hạt nhân b Có tính tự phát khơng điều khiển được. c Là trình ngẫu nhiên.

2 Định luật phân rã phóng xạ

- Xét mẫu phóng xạ ban đầu

+ N0 sơ hạt nhân ban đầu + N số hạt nhân lại sau thời gian t

0 t

N N e 

Trong  số dương gọi số phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ xét

3 Chu kì bán rã (T)

- Chu kì bán rã thời gian qua số lượng hạt nhân lại 50% (nghĩa phân rã 50%)

ln 0,693

T

 

 

- Lưu ý: sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng xạ cịn lại là:

0

2x N N 

4 Độ phóng xạ (H) (Sgk)

(104)

Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức bản Hoạt động ( phút):

Tiết: 0 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

- Nêu phản ứng phân hạch

- Giải thích (một cách định tính) phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân toả lượng - Lí giải tạo thành phản ứng dây chuyền nêu điều kiện để có phản ứng dây chuyền 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Một số phim ảnh phản ứng phân hạch, bom A, lò phản ứng … 2 Học sinh: Ơn lại phóng xạ.

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chế phản ứng phân hạch

- Y/c HS đọc Sgk cho biết phản ứng phân hạch gì?

- Phản ứng hạt nhân tự xảy  phản ứng phân hạch tự phát (xác suất nhỏ)

- Ta quan tâm đên phản ứng phân hạch kích thích.

- HS đọc Sgk ghi nhận phản ứng phân hạch

I Cơ chế phản ứng phân hạch

1 Phản ứng phân hạch gì?

(105)

- Q trình phóng xạ  có phải phân hạch không?

- Xét phân hạch 23592U, 238

92U, 239

92U  chúng nhiên liệu công nghiệp hạt nhân

- Để phân hạch xảy cần phải làm gì?

- Dựa sơ đồ phản ứng phân hạch

- Trạng thái kích thích không bền vững  xảy phân hạch

- Tại không dùng prôtôn thay cho nơtrôn?

- Khơng, hai mảnh vỡ có khối lượng khác nhiều - HS đọc Sgk, phải truyền cho hạt nhân X lượng đủ lớn (giá trị tối thiếu lượng này: lượng kích hoạt, cỡ vài MeV), cách cho hạt nhân “bắt” nơtrôn  trạng thái kích thích (X*)

- Prơtơn mang điện tích dương  chịu lực đẩy hạt nhân tác dụng

một vài nơtrôn phát ra) Phản ứng phân hạch kích thích

n + X  X*  Y + Z + kn (k = 1, 2, 3)

- Quá trình phân hạch X không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X*

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu lượng phân hạch

- Thông báo phản ứng phân hạch 23592U.

- Thơng báo kết phép tốn chứng tỏ hai phản ứng phản ứng toả lượng: lượng phân hạch.

- 1g 23592U phân hạch toả lượng bao nhiêu?

 Tương đương 8,5 than dầu toả cháy hết

- Trong phân hạch 23592U kèm theo 2,5 nơtrơn (trung bình) với lượng lớn, 23994Pukèm theo nơtrôn

- Các nơtrơn kích thích hạt nhân  phân hạch  tạo thành phản ứng dây chuyền - Sau n lần phân hạch liên tiếp, số nơtrôn giải phóng tiếp tục kích thích phân hạch mới?

- Khi k <  điều xảy ra? - Khi k = 1 điều xảy ra? (Ứng dụng nhà máy điện nguyên tử)

- Khi k >  điều xảy ra? (Xảy trường hợp nổ bom)

- HS ghi nhận hai phản ứng

- HS ghi nhận phản ứng phân hạch toả lượng

23 6,022.10 212 235

E

= 5,4.1023MeV = 8,64.107J - HS ghi nhận phản ứng dây chuyền

- Sau n lần phân hạch: kn kích thích kn phân hạch mới. - Số phân hạch giảm nhanh - Số phân hạch không đổi  lượng toả không đổi - Số phân hạch tăng nhanh  lượng toả lớn  kiểm sốt được, gây bùng nổ

II Năng lượng phân hạch - Xét phản ứng phân hạch:

1 235 236

0 92 92

95 138 39 53

*

n U U

Y I n

 

  

1 235 236 92 92

139 95 54 38

*

2

n U U

Xe Sr n

 

  

1 Phản ứng phân hạch toả lượng

- Phản ứng phân hạch 23592U phản ứng phân hạch toả lượng, lượng gọi lượng phân hạch - Mỗi phân hạch 23592U tỏa lượng 212MeV Phản ứng phân hạch dây chuyền

- Giả sử sau phân hạch có k nơtrơn giải phóng đến kích thích hạt nhân 23592U tạo nên phân hạch - Sau n lần phân hạch, số nơtrơn giải phóng kn kích thích kn phân hạch

(106)

- Muốn k  cần điều kiện gì? - Lưu ý: khối lượng tối thiểu để phản ứng phân hạch tự trì: khối lượng tới hạn Với 23592U vào cỡ 15kg,

239

94Pu vào cỡ 5kg.

- Làm để điều khiển phản ứng phân hạch?

- Bo hay cađimi có tác dụng hấp thụ nơtrôn  dùng làm điều khiển phản ứng phân hạch có điều khiển

- Khối lượng chất phân hạch phải đủ lớn để số nơtrơn bị “bắt” << số nơtrơn giải phóng

- Năng lượng toả phân hạch phải ổn định  tương ứng với trường hợp k =

không đổi

+ Khi k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát tăng nhanh, gây bùng nổ

- Khối lượng tới hạn 235

92U vào cỡ 15kg, 239

94Pu vào cỡ 5kg

3 Phản ứng phân hạch có điều khiển

- Được thực lò phản ứng hạt nhân, tương ứng trường hợp k = - Năng lượng toả không đổi theo thời gian

Tiết: 0 PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

(107)

- Nêu phản ứng nhiệt hạch

- Giải thích (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch phản ứng toả lượng - Nêu điều kiện để tạo phản ứng nhiệt hạch

- Nêu ưu việt lượng nhiệt hạch 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Một số phim ảnh phản ứng tổng hợp hạt nhân. 2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chế phản ứng tổng hợp hạt nhân

- Y/c Hs đọc Sgk cho biết phản ứng tổng hợp hạt nhân gì?

- Thường xét hạt nhân có A  10

- Làm để tính lượng toả phản ứng trên?

- Y/c HS đọc Sgk cho biết điều kiện thực phản ứng tổng hợp hạt nhân

- Phản ứng tổng hợp hạt nhân cịn có tên phản ứng nhiệt hạch (nhiệt: nóng; hạch: hạt nhân)

- Học sinh đọc Sgk trả lời

2

1

2 ( H H He n)

E m m m m c

    

= 0,01879uc2

= 0,01879.931,5 = 17,5MeV - HS đọc Sgk trả lời câu hỏi

I Cơ chế phản ứng tổng hợp hạt nhân Phản ứng tổng hợp hạt nhân gì?

- Là q trình hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành hạt nhân nặng

2

1H1H 2He0n Phản ứng toả lượng: Qtoả = 17,6MeV Điều kiện thực - Nhiệt độ đến cỡ trăm triệu độ

- Mật độ hạt nhân plasma (n) phải đủ lớn - Thời gian trì trạng thái plasma () phải đủ lớn

14 16

(10 10 ) s

n

cm

  

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu lượng tổng hợp hạt nhân

- Thực tế phản ứng tổng hợp hạt nhân,người ta chủ yếu quan tâm đến phản ứng hạt nhân hiđrô tổng hợp thành hạt nhân Hêli

- Các phép tính cho thấy lượng toả tổng hợp 1g He gấp 10 lần lượng toả phân hạch 1g

- HS ghi nhận lượng tổng hợp hạt nhân phản ứng tổng hợp nên Hêli

- HS ghi nhận lượng khổng lồ toả phản ứng tổng hợp Hêli

II Năng lượng tổng hợp hạt nhân

- Năng lượng toả phản ứng tổng hợp hạt nhân gọi lượng tổng hợp hạt nhân - Thực tế quan tâm đến phản ứng tổng hợp nên hêli

1

1H1H 2He

1

1H1H 2He

2

(108)

U, gấp 200 triệu lần lượng toả đốt 1g cacbon

2

1H1H  2He0n

2

1H3Li 2(2He) Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phản ứng tổng hợp hạt nhân vũ trụ

- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu nguồn gốc lượng vũ trụ

- Trong tiến trình phát triển có nhiều q trình tổng hợp hạt nhân xảy  vượt trội trình tổng hợp Heli từ hiđrơ (một ngun tố có hầu hết vũ trụ)

- HS đọc Sgk để tìm hiểu

III Phản ứng tổng hợp hạt nhân trong vũ trụ

- Năng lượng phát từ Mặt Trời từ hầu hết vũ trụ có nguồn gốc lượng tổng hợp hạt nhân

- Q trình tổng hợp Heli từ hiđrơ:

1 0

1

4 H He2 e2  2 Phản ứng xảy 30 triệu độ, lượng toả 26,7MeV

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu phản ứng tổng hợp hạt nhân Trái Đất

- Thông báo việc gây phản ứng tổng hợp hạt nhân Trái Đất

- Phản ứng tổng hợp hạt nhân thử bom H  lượng toả lớn  sử dụng  nghiên cứu phản ứng tổng hợp có điều khiển, lượng toả ổn định

- Y/c HS đọc Sgk để nắm cách tiến hành việc

- Việc tiến hành phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển gặp nhiều khó khăn hạn chế kỹ thuật  đeo đuổi  có ưu việc gì?

- HS ghi nhận nổ lực gây phản ứng tổng hợp hạt nhân

- HS đọc Sgk để tìm hiểu ưu việc phản ứng tổng hợp hạt nhân

IV Phản ứng tổng hợp hạt nhân Trái Đất Con người tạo phản ứng tổng hợp hạt nhân thử bom H nghiên cứu tạo phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển Phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển

- Hiện sử dụng đến phản ứng

2

1

17,6

H H He n MeV

  



- Cần tiến hành việc: a Đưa vận tốc hạt lên lớn

b “Giam hãm” hạt nhân phạm vi nhỏ hẹp để chúng gặp

3 Ưu việt lượng tổng hợp hạt nhân

- So với lượng phân hạch, lượng tổng hợp hạt nhân ưu việt hơn: a Nhiên liệu dồi b Ưu việt tác dụng môi trường

(109)

Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức bản - Nêu câu hỏi tập nhà

- Yêu cầu: HS chuẩn bị sau

Tiết: 0 CÁC HẠT SƠ CẤP

- Nêu hạt sơ cấp - Nêu tên số hạt sơ cấp 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên: Một bảng ghi đặc trưng hạt sơ cấp. 2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu khái niệm hạt sơ cấp

- Y/c HS đọc Sgk cho biết hạt sơ cấp gì?

- Nêu vài hạt sơ cấp biết? - Y/c Hs đọc Sgk từ cho biết cách để tìm hạt sơ cấp?

- Nêu số hạt sơ cấp tìm được?

- Hạt mun có khối lượng cỡ 207me

- Hạt + - có khối lượng 273,2me

- Học sinh đọc Sgk để trả lời - Phôtôn (), êlectron (e-), pôzitron (e+), prôtôn (p), nơtrôn (n), nơtrinô () - Dùng máy gia tốc hạt nhân

- HS nêu hạt sơ cấp tìm

- HS ghi nhận số hạt sơ cấp

I Khái niệm hạt sơ cấp

1 Hạt sơ cấp gì? - Hạt sơ cấp (hạt vi mơ, hay vi hạt) hạt có kích thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống Sự xuất hạt sơ cấp

(110)

- Hạt o có khối lượng 264,2me - Các hạt kn có khối lượng cỡ 965me

(Xem Bảng 40.2: Một số hạt sơ cấp)

- Một số hạt sơ cấp: + Hạt muyôn (-) - 1937 + Hạt + -

+ Hạt o

+ Các hạt kaôn K- Ko. + Các hạt nặng (m > mp):

lamđa (o); xicma: o, ;

kxi: o, -; ômêga: - Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tính chất hạt sơ cấp

- Y/c HS đọc sách cho biết hạt sơ cấp phân loại nào? + Các leptơn (các hạt nhẹ) có khối lượng từ đến 200me): nơ tri nô, êlectron, pơzitron, mêzơn  + Các hađrơn có khối lượng 200me



Mêzơn: , K có khối lượng 200me, nhỏ khối lượng nuclôn



Hipêron có khối lượng lớn khối lượng nuclôn

- Thời gian sống hạt sơ cấp gì?

- Thơng báo thời gian sống hạt sơ cấp

- Ví dụ: n  p + e- + e n + + 

Y/c Hs đọc Sgk cho biết phản hạt gì?

- Nêu vài phản hạt mà ta biết? - Trường hợp hạt sơ cấp khơng mang điện nơtrơn thực nghiệm chứng tỏ nơtrơn có momen từ khác khơng  phản hạt có momen từ ngược hướng độ lớn

- Y/c HS xem bảng 40.1 cho biết hạt phản hạt - Thực nghiệm lí thuyết chứng tỏ hạt vi mô tồn đại lượng gọi momen spin (hay thông số spin số lượng tử spin)

- Thông báo số lượng tử spin, từ phân loại vi hạt theo s

- HS đọc Sgk ghi nhận phân loại hạt sơ cấp

- Là thời gian từ lúc sinh đến biến đổi thành hạt sơ cấp khác

- HS trả lời

+ êlectron (e-) pôzitron (e+) + nơtrinô () phản nơtrinô ( ) …

- Các hạt piôn phôtôn - HS ghi nhận đại lượng momen spin

- HS ghi nhận phân loại vi hạt theo s

II Tính chất hạt sơ cấp

1 Phân loại

2 Thời gian sống (trung bình)

- Một số hạt sơ cấp bền, cịn đa số khơng bền, chúng tự phân huỷ biến thành hạt sơ cấp khác

3 Phản hạt

- Mỗi hạt sơ cấp có phản hạt tương ứng. - Phản hạt hạt sơ cấp có khối lượng điện tích trái dấu giá trị tuyệt đối - Kí hiệu:

Hạt: X; Phản hạt: X Spin

(111)

Lưu ý:

+ Các fecmion có s số bán nguyên: e-, -, , p, n, …

+ Các boson số không âm: ,  …

- Phân loại vi hạt theo s

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tương tác hạt sơ cấp

- Thông báo tương tác hạt sơ cấp

- Tương tác điện từ gì?

- Tương tác điện từ chất lực Cu-lông, lực điện từ, lực Lo-ren…

- Tương tác mạnh gì?

- Một trường hợp riêng tương tác mạnh lực hạt nhân

- Tương tác yếu gì? Ví dụ: p  n + e+ + e n  p + e- + e

- Các nơtrinô e ln e+ e- Sau tìm leptôn tương tự êlectron - -, tương ứng với hai loại nơtrinô  

- Tương tác hấp dẫn gì?

Ví dụ: trọng lực, lực hút Trái Đất Mặt Trăng, Mặt Trời hành tinh…

- Thông báo thống tương tác có lượng cực cao Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu thống

- HS ghi nhận loại tương tác

- HS đọc Sgk trả lời câu hỏi

III Tương tác hạt sơ cấp

- Có loại Tương tác điện từ - Là tương tác phôtôn hạt mang điện hạt mang điện với

2 Tương tác mạnh - Là tương tác hađrôn

3 Tương tác yếu Các leptôn

- Là tương tác có leptơn tham gia - Có hạt leptôn:

; ;

e

e v

v  

 



    

   

 

   

     

     

4 Tương tác hấp dẫn - Là tương tác hạt (các vật) có khối lượng khác không

5 Sự thống tương tác

- Trong điều kiện lượng cực cao, cường độ tương tác cỡ với Khi xây dựng lí thuyết thống loại tương tác

(112)

Tiết: 0 CẤU TẠO VŨ TRỤ

- Trình bày sơ lược cấu trúc hệ Mặt Trời

- Trình bày sơ lược thành phần cấu tạo thiên hà - Mơ tả hình dạng Thiên Hà (Ngân Hà) 2 Kĩ năng:

1 Giáo viên:

- Hình vẽ hệ Mặt Trời giấy khổ lớn

- Ảnh màu chụp Kim tinh, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh Trái Đất (chụp từ vệ tinh) in giấy khổ lớn

- Ảnh chụp số thiên hà

- Hình vẽ Ngân Hà nhìn nghiêng nhìn từ xuống 2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu hệ Mặt Trời

- Thông báo cấu tạo hệ Mặt Trời

- Cho HS quan sát hình ảnh mơ cấu tạo hệ Mặt trời, từ quan sát ảnh chụp Mặt Trời

- Em biết thông tin Mặt Trời?

- Chính xác hố thông tin

- HS ghi nhận cấu tạo hệ Mặt Trời

- HS quan sát hình ảnh Mặt Trời

- HS trao đổi hiểu biết Mặt Trời

I Hệ Mặt Trời

- Gồm Mặt Trời, hành tinh vệ tinh

1 Mặt Trời

- Là thiên thể trung tâm hệ Mặt Trời

(113)

Mặt Trời

- Mặt Trời đóng vai trị định đến hình thành, phát triển chuyển động hệ Nó nguồn cung cấp lượng cho hệ - Hệ Mặt Trời gồm hành tinh nào?

- HS xem ảnh chụp hành tinh vị trí Mặt Trời - Y/c HS quan sát bảng 41.1: Một vài đặc trưng hành tinh, để biết thêm khối lượng, bán kính số vệ tinh

- Trình bày kết xếp theo quy luật biến thiên bán kính quỹ đạo hành tinh

- Lưu ý: 1đvtv = 150.106km (bằng khoảng cách Mặt Trời Trái đất)

- Cho HS quan sát ảnh chụp chổi

- Thông báo chổi (cấu tạo, quỹ đạo…)

- Điểm gần quỹ đạo chổi giáp với Thuỷ tinh, điểm xa giáp với Diêm Vương tinh

- Giải thích “cái đuôi” chổi

- Thiên thạch gì?

- Cho HS xem hình ảnh băng hình ảnh vụ va chạm thiên thạch vào Mộc

- Từ ngoài: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương Tinh, Hải Vương Tinh

- HS ghi nhận kết xếp phát hành tinh nhỏ trung gian bán kính quỹ đạo Hoả tinh Mộc tinh

- HS quan sát ảnh chụp - HS ghi nhận thông tin chổi

- HS sinh đọc Sgk để tìm hiểu thiên thạch

sáng với 75%H 23%He

- Là màu vàng, nhiệt độ bề mặt 6000K

- Nguồn gốc lượng: phản ứng tổng hợp hạt nhân hiđrô thành Heli Các hành tinh - Có hành tinh - Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo chiều

- Xung quanh hành tinh có vệ tinh

- Các hành tinh chia thành nhóm: “nhóm Trái Đất” “nhóm Mộc Tinh” Các hành tinh nhỏ - Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời quỹ đạo có bán kính từ 2,2 đến 3,6 đvtv, trung gian bán kính quỹ đạo Hoả tinh Mộc tinh Sao chổi thiên thạch a Sao chổi: khối khí đóng băng lẫn với đá, có đường kính vài km, chuyển động xung quanh Mặt Trời theo quỹ đạo hình elip dẹt mà Mặt Trời tiêu điểm Thiên thạch tảng đá chuyển động quanh Mặt Trời Hoạt động ( phút): Tìm hiểu thiên hà

- Khi nhìn lên bầu trời đêm, ta thấy có vơ số ngơi  gì? - Cho HS quan sát hình ảnh bầu trời sao, vị trí gần hệ Mặt Trời - Sao nóng có nhiệt độ mặt ngồi đến 50.000K, từ Trái Đất chúng có màu xanh lam Sao nguội có có nhiệt độ mặt ngồi đến 3.000K  màu đỏ Mặt Trời (6.000K)  màu vàng

- Những có nhiệt độ bề mặt cao có bán kính phần

- HS nêu quan điểm  Mặt Trời

- Ghi nhận nhiệt độ độ sáng nhìn từ Trái Đất

- HS ghi nhận khối lượng bán kính Quan hệ

II Các thiên hà Các

(114)

trăm hay phần nghìn bán kính Mặt Trời  Ngược lại, có nhiệt độ bề mặt thấp lại có bán kính lớn gấp hàng nghìn lần bán kính Mặt Trời  kềnh - Với đôi  độ sáng chúng tăng giảm cách tuần hồn theo thời gian, chuyển động, có lúc chúng che khuất lẫn

- Punxa phát sóng vơ tuyến mạnh, có cấu tạo tồn nơtrơn, chúng có từ trường mạnh quay nhanh

- Lỗ đen: khơng xạ loại sóng điện từ nào, có cấu tạo từ nơtrôn liên kết chặt tạo loại chất có khối lượng riêng lớn - Cho HS xem ảnh chụp vài tinh vân

- Cho HS quan sát ảnh chụp thiên hà nhìn từ xuống nhìn nghiêng - Cho HS quan sát ảnh chụp thiên hà Tiên Nữ

- Cho HS quan sát ảnh chụp số thiên hà dạng xoắn ốc dạng elipxôit

- HS quan sát hình ảnh mơ Ngân Hà

- HS hình dung vị trí hệ Mặt Trời Ngân Hà

giữa bán kính độ sáng (càng sáng  bán kính nhỏ)

- HS ghi nhận đôi

- HS ghi nhận biến đổi, punxa lỗ đen

- HS ghi nhận khái niệm tinh vân

- HS ghi nhận khái niệm thiên hà, hình dạng thiên hà

- HS quan sát ghi nhận thiên hà

- HS ghi nhận vị trí hệ Mặt Trời

vài chục lần (đa số lần) khối lượng Mặt Trời - Bán kính biến thiên khoảng rộng

d Có cặp có khối lượng tương đương nhau, quay xung quanh khối tâm chung, đơi

e Ngồi ra, cịn có trạng thái biến đổi mạnh

- Có khơng phát sáng: punxa lỗ đen

f Ngồi ra, cịn có “đám mây” sáng gọi tinh vân

2 Thiên hà

a Thiên hà hệ thống gồm nhiều loại tinh vân

b Thiên hà gần ta thiên hà Tiên Nữ (2 triệu năm ánh sáng)

c Đa số thiên hà có dạng xoắn ốc, số có dạng elipxơit số có dạng khơng xác định - Đường kính thiên hà vào khoảng 100.000 năm ánh sáng

3 Thiên hà chúng ta: Ngân Hà

a Hệ Mặt Trời thành viên thiên hà mà ta gọi Ngân Hà

b Ngân Hà có dạng đĩa, phần phình to, ngồi mép dẹt

(115)

- Ngân Hà thành viên đám gồm 20 thiên hà

- Đến phát khoảng 50 đám thiên hà

- Khoảng cách đám lớn gấp vài chục lần khoảng cách thiên hà đám - Đầu năm 1960  phát loạt cấu trúc mới, nằm thiên hà, phát xạ mạnh cách bất thường sóng vơ tuyến tia X  đặt tên quaza

- HS ghi nhận thông tin đám thiên hà

- HS ghi nhận thông tin quaza

Ngân Hà, cách tâm khoảng cỡ 2/3 bán kính

d Ngân Hà có cấu trúc dạng xoắn ốc

4 Các đám thiên hà

- Các thiên hà có xu hướng tập hợp với thành đám

5 Các quaza (quasar) - Là cấu trúc nằm thiên hà, phát xạ mạnh cách bất thường sóng vơ tuyến tia X

Tiết: 0 SỰ CHUYỂN ĐỘNG VÀ TIẾN HOÁ CỦA VŨ TRỤ

(116)

1 Giáo viên: 2 Học sinh:

Hoạt động ( phút): Tìm hiểu chuyển động vũ trụ

- Y/c HS đọc Sgk cho biết quy luật chuyển động hệ thống cấu trúc giới vĩ mô - Chuyển động quay quanh tâm quy luật phổ biến

- Các vệ tinh quay quanh hành tinh, hành tinh quay quanh sao, quay quanh tâm thiên hà… - Hệ Mặt Trời quay quanh tâm Ngân Hà với tốc độ vào cỡ 250km/s - Thông báo chứng giãn nở vũ trụ

- HS đọc Sgk ghi nhận chuyển động quanh tâm

- HS ghi nhận chứng nở vũ trụ

I Sự chuyển động vũ trụ Sự chuyển động quanh tâm

- Dưới tác dụng lực vạn vật hấp dẫn, thành viên hệ thống cấu trúc vũ trụ quay xung quanh thiên thể (hoặc khối) trung tâm theo định luật Kê-ple Sự nở vũ trụ - Vũ trụ nở Các thiên hà xa chuyển động nhanh xa Hoạt động ( phút): Tìm hiểu tiến hoá sao

- Tuỳ theo khối lượng đám tinh vân lớn hay nhỏ mà có q trình phát triển khác

- Mơ tả khái qt q trình hình thành phát triển sao: Dưới tác dụng lực hấp dẫn  nguyên tử hiđrô bị hút tụ lại thành đám to dần  t0 tăng dần  t0 đến vài chục triệu độ  phản ứng tổng hợp hạt nhân Lớp khí Fđẩy > Fhút, lớp bên Fđẩy < Fhút  vỏ ngồi nở cịn lõi co lại (sự co hấp dẫn)

- Sao có khối lượng nhỏ cỡ 0,1 khối lượng Mặt Trời  chắt trắng - Sao có khối lượng gấp 10 đến 100 lần khối lượng Mặt Trời  kềnh đỏ  nơtrôn (punxa) lỗ đen - Sao có khối lượng tương đương Mặt Trời  chắt trắng

- Ghi nhận hình thành

và phát triển II Sự tiến hoá sao - Các hình thành từ đám tinh vân khí hiđrơ

- Các có khối lượng cỡ khối lượng Mặt Trời trở xuống tiến hoá để thành chắt trắng

- Các có khối lượng lớn Mặt Trời nhiều tiến hoá để thành punxa lỗ đen. Hoạt động ( phút):

Khối lượng đám tinh vân (tính theo khối lượng Mặt

Trời)

Sao siêu kềnh đỏ Mặt

Trời Sao kềnh

đỏ Đám tinh

vân Siêu mới lỗ đen Punxa Sao chắt

trắng 0,

(117)

Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức bản Hoạt động ( phút):

(118)

Định dạng
Số trang	118
Dung lượng	1,02 MB